Logga in
| 11 sidor teori |
| 33 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
En funktion som beskriver en rät linje i ett koordinatsystem kallas linjär och skrivs oftast på så kallad k-form.
k- och m-värdet är konstanter som beskriver linjens egenskaper. k anger lutningen och m är det y-värde där linjen skär y-axeln. I koordinatsystemet har linjen k-värdet 2 och m-värdet 1.
Två linjer är parallella om de har samma lutning. För linjer skrivna på k-form innebär det att deras k-värden, k1 och k2, är samma.
k1=k2
I figuren kan man se att parallella linjer aldrig skär varandra.
Parallella linjer har inte samma m-värde eftersom de då är identiska och har oändligt många skärningspunkter.
(I): y=kx+m2
(I): VL−kx=HL−kx
k1=k2⇒ℓ1∥ℓ2
Den andra implikationen är också sann. Om linjerna är parallella, då har de samma lutning.
Kontrollera om linjerna har samma k-värde.
Sätt in (3,8) & (1,2)
Subtrahera termer
Beräkna kvot
x=1 och y=2
Multiplicera faktorer
VL−3=HL−3
Omarrangera ekvation
Två räta linjer som bildar vinkeln 90∘ i sin skärningspunkt är vinkelräta mot varandra.
k1⋅k2=−1
Är linjerna vinkelräta? Motivera ditt svar.
Kontrollera om k-värdena på linjerna har en produkt av −1.
Alla linjer går inte att skriva på k-form. Däremot finns det ett allmänt sätt att skriva alla räta linjer, inklusive vertikala. Denna form är känd som den allmänna formen.
ax+by+c=0
Flera kombinationer av konstanterna a, b och c kan beskriva samma linje, men man föredrar så små heltal som möjligt. Beroende på vad som ser bäst ut kan man ibland ändra ordningen på termerna men ofta samlar man dem på samma sida om likhetstecknet. Det förekommer även att ekvationen för en rät linje skrivs med variablerna i vänster led och konstanten i höger led.
Allmän form | 2x+3y−5=0 | 2x+3y=5 |
---|---|---|
Horisontell linje | y−4=0 | y=4 |
Vertikal linje | x−7=0 | x=7 |
Isolera y på ena sidan av ekvationen.
Flytta alla termer till ena sidan av likhetstecknet.
För att beskriva en rät linje används oftast k-form eller allmän form, men om man känner till linjens lutning och en godtycklig punkt (x1,y1) som linjen går igenom använder man ibland enpunktsform.
y−y1=k(x−x1)
Sätter man in de kända koordinaterna x1 och y1 i enpunktsformen och löser ut y får man linjen på k-form.
Enpunktsform är egentligen bara en omskrivning av formeln för att beräkna en linjes riktningskoefficient.
VL⋅(x2−x1)=HL⋅(x2−x1)
Omarrangera ekvation
VL−4=HL−4
Multiplicera in 41
a⋅1=a
a=44⋅a
Subtrahera term
VL−5(x+1)=HL−5(x+1)
Multiplicera in −5
(−a)b=−ab
Omarrangera termer
Subtrahera term
Parallella linjer har samma lutning och därför samma k-värde, så linjen L ska alltså ha k-värdet - 2 för att vara parallell med y = - 2x + 3. Då kan L beskrivas av ekvationen y = - 2x + m. För att bestämma konstanttermen m sätter vi in den kända punktens koordinater i ekvationen och löser ut m.
Linjens ekvation är y = - 2x + 13. Vi ritar linjen i ett koordinatsystem.
Eftersom linjerna L_1 och L_2 är parallella med varandra måste även linjen L_1 ha samma lutning som L_2, dvs. lutningen k = 4. Så här långt kan vi beskriva linjen L_1 med ekvationen y = 4x + m, där k-värdet är känt men m-värdet fortfarande är okänt. Vi tar reda på det okända m-värdet genom att använda den givna punkten (4, 17). Denna punkts koordinater sätter vi in i ekvationen y = 4x + m och sedan löser vi ut m.
Linjen L_1 har alltså ekvationen y = 4x + 1.
Är informationen i figuren tillräcklig för att avgöra om linjerna är parallella?
Parallella linjer har samma lutning. Vid första anblick ser det ut som att linjerna har samma lutning men detta kan vi inte med säkerhet säga utan att beräkna k-värdet för båda linjer. Den ena linjen skulle kunna ha lutningen k=-2 och den andra k=-1,9999, och då kommer de att skära varandra någonstans. Vi behöver alltså känna till k-värdena för de två linjerna, eller ha möjlighet att räkna ut dem, för att kunna avgöra om de är parallella.
g(x) är parallell med f(x). Det betyder att de har samma lutning, så vi börjar med att bestämma lutningen till f(x).
Lutningen för f(x) är 1. Det betyder att lutningen till g(x) också är 1. Vi känner även till en punkt på g(x), så vi kan använda enpunktsformen för att bestämma funktionsuttrycket.
Linjen beskrivs av g(x)=x+8.
Eftersom linjerna är vinkelräta är produkten av deras lutningar -1. Lutningen för y= 79x-5 är 79, och vi använder det för att bestämma den andra linjens lutning.
Den andra linjen har alltså lutningen k=- 97. Vi sätter in punkterna i k-formeln, likställer med detta k-värde, och löser ut a.
Den okända koordinaten är alltså 469.
Vi börjar med att sätta in de fyra punkterna i ett koordinatsystem.
Om två linjer ska passera alla dessa punkter måste varje linje gå igenom två av punkterna. Testar vi att rita in linjer på detta sätt ser vi att den blå och den röda kombinationen ger linjer som uppenbart inte är parallella, eftersom de skär varandra.
Det sista sättet att rita ut linjerna ser mer lovande ut.
För visa att linjerna är parallella undersöker vi deras k-värden. Vi kallar k-värdet för linjen genom B och C för k_(BC) och den andra lutningen för k_(AD). Båda linjerna stiger med 3 steg i y-led för varje steg åt höger i x-led, vilket innebär att de har k-värdet 3: k_(BC)=k_(AD)=3. Samma k-värde innebär att de är parallella.
Om linjerna L_1 och L_2 ska vara parallella måste de ha samma lutning. Vi vet att linjen L_2 har lutningen k = 7, så linjen L_1 måste även den ha lutningen k = 7. Det sökta k-värdet är alltså 7.
I den första kvadranten är både x- och y-värdena positiva, vilket innebär att det är sådana skärningspunkter vi letar efter. Nedan har vi ritat linjerna L_1 och L_2 när k = 7, alltså när de är parallella och saknar skärningspunkt.
Om man nu ökar lutningen för linjen L_2 så skulle de två linjerna mötas någonstans uppe i den första kvadranten. Ju mer man ökar lutningen desto närmare skulle skärningspunkten komma y-axeln, men den skulle aldrig komma fram till den. Alla k-värden över 7 ger alltså en skärningspunkt i första kvadranten. Till exempel ger k=14 följande linje.
Skulle man i stället låta lutningen för L_2 vara under 7 kommer skärningspunkten först att finnas längs ner till vänster i tredje kvadranten för att till slut hamna i andra kvadranten när L_2 har en starkt negativ lutning. Den skulle dock aldrig komma in i första kvadranten. Svaret på frågan är alltså att vi får en skärningspunkt i första kvadranten för alla k-värden större än 7.
Anna har 7 km att cykla från hemmet till skolan. Vanligtvis cyklar hon med hastigheten 0,35km/min. Teckna en funktion som anger hur lång sträcka y km hon har kvar till skolan då hon cyklat i x minuter.
Eftersom Anna har totalt 7 km till skolan kan sträckan y hon har kvar att cykla efter x antal minuter uttryckas som y=7-s km, där s är så långt hon har cyklat. Vi behöver nu ett uttryck för s, dvs. hur långt Anna har cyklat efter x minuter. Sträckan beräknas genom att multiplicera hastigheten med tiden. Efter x minuter har Anna alltså cyklat s=0,35x km. Vi sätter in s=0,35x i y=7-s. Ett uttryck för hur långt Anna har kvar att cykla är därför y=7-0,35x.
I koordinatsystemet visas graferna till den linjära funktionen y=f(x) och andragradsfunktionen y=g(x).
Bestäm g(2).
För vilka värden på x gäller att f(x)<g(x)?
g(2) är det y-värde som funktionen g(x) antar när x=2. Vi läser av detta i koordinatsystemet.
Vi ser att funktionsvärdet är 6. Det betyder att g(2)=6.
Vad innebär olikheten f(x)< g(x)? Jo, det innebär att funktionsvärdet för f(x) (blå) är mindre än för g(x) (röd). I koordinatsystemet betyder detta att grafen till f(x) befinner sig under grafen till g(x).
Vi ser att g(x) är ovanför f(x) mellan x-värdena - 1 och 5. Vi får därför - 1 < x < 5.