2b
Kurs 2b Visa detaljer
2. Avstånds- och mittpunktsformlerna
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 3
4. 

Avstånds- och mittpunktsformlerna

Denna lektion ger en djupgående förståelse för avståndsformeln och mittpunktsformeln. Den förklarar hur man kan använda dessa formler för att lösa geometriska problem, som att beräkna avståndet mellan två punkter eller bestämma mittpunkten mellan två punkter i ett koordinatsystem. Lektionenen illustrerar dessa koncept med hjälp av praktiska exempel och grafiska representationer, vilket gör det lättare att förstå och tillämpa dessa koncept.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
6 sidor teori
22 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Avstånds- och mittpunktsformlerna
Sida av 6
Mathleaks Videolektion

Mathleaks

play_circle_filled
play_circle_filled
Mathleaks
picture_in_picture_alt

Minispelare aktiv

Koncept

Koordinatgeometri

I koordinatgeometri löser man geometriska problem med hjälp av punkter och geometriska figurer i koordinatsystem. Beräknar man exempelvis avståndet eller mittpunkten mellan två punkter använder man sig av koordinatgeometri.

Regel

Avståndsformeln

För två punkter och i ett koordinatsystem kan avståndet mellan dem beräknas med avståndsformeln.

Bevis

Avståndet mellan två punkter i ett koordinatsystem (betecknas ofta kan ses som hypotenusan i en rätvinklig triangel där kateterna är de vågräta och lodräta avstånden mellan punkterna, alltså och

Enligt Pythagoras sats förhåller sig hypotenusan till kateterna som
där och är differensen mellan punkternas koordinater. är alltså och är Detta sätts in i uttrycket och löses ut för att få avståndsformeln.

Eftersom är en sträcka är den alltid positiv. Därför är den negativa lösningen inte intressant.
Q.E.D.
Bevis

Bevis för avståndsformeln

Avståndet mellan två punkter i ett koordinatsystem (betecknas ofta ) kan ses som hypotenusan i en rätvinklig triangel där kateterna är de vågräta och lodräta avstånden mellan punkterna, alltså och

Enligt Pythagoras sats förhåller sig hypotenusan till kateterna som
där och är differensen mellan punkternas koordinater. är alltså och är . Detta sätts in i uttrycket och löses ut för att få avståndsformeln.

Eftersom är en sträcka är den alltid positiv. Därför är den negativa lösningen inte intressant.

Q.E.D.
Exempel

Bestäm avståndet mellan punkterna med avståndsformeln

Beräkna avståndet mellan punkterna i koordinatsystemet. Svara i exakt form.

Ledtråd

Använd avståndsformeln.

Lösning

För att bestämma avståndet mellan punkterna använder vi avståndsformeln. Vi börjar då med att läsa av koordinaterna för punkterna.

Punkterna ligger i koordinaterna och Vi sätter in dessa i avståndsformeln.
Avståndet mellan punkterna är le.
Regel

Mittpunktsformeln

Mittpunkten mellan två punkter, och kan bestämmas med hjälp av mittpunktsformeln. Mittpunktens koordinater är medelvärdet av punkternas respektive koordinater.

Bevis

För enkelhetens skull kommer punkterna och att godtyckligt placeras i första kvadranten. Betrakta också sträckan som förbinder dessa punkter. Mittpunkten mellan och är mittpunkten på denna sträcka. Observera att punkternas position i planet inte påverkar beviset.
Punkter
Betrakta det horisontella avståndet och det vertikala avståndet mellan och Eftersom är mittpunkten, delar varje avstånd, och i hälften. Därför är de horisontella och vertikala avstånden från varje ändpunkt till mittpunkten och Låt och vara koordinaterna för
Punkter
Fokusera nu på koordinaterna. Skillnaden mellan de motsvarande koordinaterna ger de horisontella avstånden mellan mittpunkten och ändpunkterna.
Grafen ovan visar att dessa avstånd båda är lika med . Därför är de lika enligt den transitiva lagen för likhet.
Denna ekvation kan lösas för att hitta koordinaten för mittpunkten
Lös ut

Kommutativa lagen för addition

koordinaten för är På samma sätt kan man visa att koordinaten för är Med denna information kan koordinaterna för uttryckas med hjälp av koordinaterna för och

Exempel

Bestäm mittpunkten mellan punkterna

Bestäm koordinaterna för den punkt som ligger mittemellan punkterna.

Ledtråd

För att hitta mittpunkten, ta medelvärdet av punkternas koordinater och koordinater.

Lösning

Vi använder oss av mittpunktsformeln. Då måste vi först läsa av punkternas koordinater.

Punkterna ligger i koordinaterna och Nu kan vi använda formeln för att bestämma mittpunktens koordinater och
Mittpunktens koordinat är
Mittpunktens koordinat är Mittpunkten har alltså koordinaterna
Avstånds- och mittpunktsformlerna
Övningar