Logga in
| | 11 sidor teori |
| | 37 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, k_1 och k_2, är samma.
k_1 = k_2
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+m_2
(I): VL-kx=HL-kx
Det erhållna resultatet motsäger faktumet att m_1 och m_2 är olika. Därför finns det ingen skärningspunkt mellan linjerna l_1 och l_2. Detta betyder att de är parallella linjer.
k_1 = k_2 ⇒ l_1 ∥ l_2
Den andra implikationen är också sann. Om linjerna är parallella, då har de samma lutning.
Är den räta linjen som går igenom punkterna (1,2) och (3,8) parallell med linjen y=3x+5?
Sätt in ( 3,8) & ( 1,2)
Subtrahera termerna
Beräkna kvot
Linjerna har alltså samma k-värde. För att de ska vara parallella måste de dock ha olika m-värden. Vi undersöker om de har det genom att sätta in k=3 samt koordinaterna för en av punkterna vi vet ligger på linjen, t.ex. (1,2), i räta linjens ekvation.
x= 1 och y= 2
Multiplicera faktorer
VL-3=HL-3
Omarrangera ekvation
Ekvationen för linjen som går genom de givna punkterna är alltså y=3x-1. Denna linje och y=3x+5 har samma k-värde men olika m-värden och är därmed parallella.
Två räta linjer som bildar vinkeln 90^(∘) i sin skärningspunkt är vinkelräta mot varandra.
k_1* k_2=- 1
Är linjerna vinkelräta? Motivera ditt svar.
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 |
Skriv den räta linjen 2y+8-4x=0 på k-form.
Skriv linjen y=0,4x-7 på allmän form.
Eftersom vi vill att konstanterna ska vara så små heltal som möjligt dividerar vi till sist med 2. På allmän form skrivs linjen alltså 5y-2x+35=0.
För att beskriva en rät linje används oftast k-form eller allmän form, men om man känner till linjens lutning och en godtycklig punkt (x_1,y_1) som linjen går igenom använder man ibland enpunktsform.
y-y_1 = k(x-x_1)
Sätter man in de kända koordinaterna x_1 och y_1 i enpunktsformen och löser ut y får man linjen på k-form.
VL * (x_2-x_1)=HL* (x_2-x_1)
Omarrangera ekvation
Den specifika punkten (x_2,y_2) byts sedan ut till den allmänna (x,y), vilket ger enpunktsformen.
VL-4=HL-4
Multiplicera in 1/4
a * 1=a
a = 4* a/4
Subtrahera term
VL-5(x+1)=HL-5(x+1)
Multiplicera in - 5
(- a)b = - ab
Omarrangera termer
Subtrahera term
Eftersom koefficienterna och konstanten i ekvationen inte har någon gemensam faktor kan ekvationen inte förenklas ytterligare. Den allmänna formen av den givna ekvationen är - 5x + y - 40 = 0.
En linje L_1 är parallell med linjen L_2 vars ekvation är y = 4x - 5. Du vet även att L_1 går genom punkten (4, 17). Ange linjen L_1:s ekvation.
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.
En rät linje L går igenom punkten (6,1) och är parallell med linjen y = - 2x + 3. Skriv ekvationen för linjen L på k-form.
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.
Den linjära funktionen f(x) går igenom punkterna (8,3) och (1, - 4). Funktionen g(x) är parallell med f(x) och går igenom punkten (12,20). Bestäm ekvationen till g(x).
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.
Linjen y= 79x-5 är vinkelrät mot en annan linje som går igenom punkterna (a,5) och (2,9). Bestäm den okända koordinaten a. Svara exakt.
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.
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.
Kan man dra en linje genom två av punkterna A=(3,1), B=(2,3), C=(3,6) och D=(5,7) och en till linje genom de andra två punkterna så att linjerna blir parallella? Motivera ditt svar.
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 0,35 .km /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.
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.
Figuren visar tre linjer i ett koordinatsystem.
Två av dessa är parallella. En av linjerna i figuren har ekvationen y=2x-3. En annan linje har ekvationen y=0,5x +8. Bestäm en ekvation för den tredje linjen. Motivera ditt svar utförligt.
Vi börjar med att ta reda på vilka två av graferna A, B och C som har ekvationerna y=2x-3 och y=0,5x+8. Vet vi det måste den graf som blir över vara den vi ska bestämma ekvationen till. Av de tre graferna är det endast C som skär den negativa y-axeln, vilket innebär att den motsvarande ekvationen är den enda som kommer att ha ett negativ m-värde. Det innebär att den givna ekvationen y = 2x - 3 måste motsvara C. C : y=2x-3 Vi vet från uppgiften att det finns två linjer som är parallella, vilket måste vara B och C i figuren. Om två linjer är parallella har de samma lutning, vilket anges av k-värdet i ekvationen. Linje C har lutningen 2 och då måste även B ha det. Eftersom den givna ekvationen y = 0,5x + 8 inte har den lutningen måste den motsvara A. A : y=0,5x + 8 Detta betyder att det är linjen B som inte är given och som vi försöker bestämma ekvationen till. Om linjen B vet vi att den ha samma lutning som C och att den skär y-axeln i samma punkt som A. Linjen C har lutningen 2 och linjen A har m-värde 8, vilket ger att B måste ha ekvationen y=2x+8. Det är alltså ekvationen till den tredje linjen.