Analitik doğru: eğim, denklem ve dikey istisna
Konunun mantığı
Dik koordinat düzleminde iki farklı A=(x₁,y₁), B=(x₂,y₂) noktası tek bir doğru belirler. x₂≠x₁ ise eğim m=(y₂−y₁)/(x₂−x₁) olur: yataydaki bir birimlik değişime karşı düşey değişimin oranını verir. İki fark aynı sırayla alınmalıdır. A ve B sırasını birlikte ters çevirmek iki işareti de değiştirir ve aynı eğimi verir; yalnız payın sırasını değiştirmek işaret hatası üretir.
x₂=x₁, y₂≠y₁ olduğunda doğru dikeydir; denklemi x=x₁ ve eğimi tanımsızdır. Bu durumda sıfıra bölerek bir gerçek eğim üretemeyiz. y₂=y₁ ve x₂≠x₁ olduğunda doğru yataydır; denklemi y=y₁ ve eğimi 0 olur. İki nokta aynıysa 0/0 oranı elde edilir ve tek bir doğru belirlenemez; “eğim 0” sonucu çıkmaz.
Dikey olmayan doğru P=(x₀,y₀) noktasından geçiyor ve eğimi m ise y−y₀=m(x−x₀) yazılır. Bu ifade y=mx+n biçimine getirilebilir; n, y eksenini kestiği noktanın ordinatıdır. x katsayısını eğim diye okumak için y katsayısının 1 olacak biçimde yalnız bırakılmış olması gerekir. Örneğin genel Ax+By+C=0 denkleminde B≠0 ise m=−A/B; yalnız A değildir.
Genel doğru denklemi Ax+By+C=0 biçiminde ve (A,B)≠(0,0) koşuluyla yazılabilir. B=0 ise A≠0 olur ve x=−C/A dikey doğrusuna geçilir. Denklemin bütün katsayılarını aynı sıfır olmayan sayıyla çarpmak aynı noktaları verir; yeni bir doğru oluşturmaz. Bir noktanın doğru üzerinde olup olmadığını denkleme koyarak kontrol ederiz; çizimde yakın görünmesi yeterli değildir.
Dikey olmayan iki doğrunun eğimleri eşitse doğrultuları aynıdır: y=mx+n₁ ve y=mx+n₂ için n₁≠n₂ ise ayrı paralel, n₁=n₂ ise çakışıktırlar. Bu derste paralel sözcüğü ortak noktası olmayan ayrı doğrular için kullanılır. İki farklı dikey x=p ve x=q doğrusu da p≠q ise paraleldir; bunun için tanımsız eğimleri sayısal olarak eşitlemeye gerek yoktur. Eğimler farklıysa iki dikey olmayan doğru bir noktada kesişir; dikey bir doğrunun dikey olmayanla kesişimi de ayrıca bulunabilir.
x₂≠x₁ için m=Δy/Δx. Dikey x=p: eğim tanımsız; yatay y=q: eğim 0. Nokta-eğim: y−y₀=m(x−x₀). Ax+By+C=0, (A,B)≠(0,0); B≠0 ise m=−A/B. Aynı eğim ayrı paralellik veya çakışıklık verebilir.
Adım adım bir örnek
A=(−2,5) ve B=(4,−4) noktalarından geçen doğrunun denklemini iki yöntemle bulunuz.
Eğim ve bir nokta
- m=(−4−5)/(4−(−2))=−9/6=−3/2.
- y−5=(−3/2)(x+2) → y=−3x/2+2; eşdeğer genel biçim 3x+2y−4=0.
Sınır: İki apsis farklı olduğu için sonlu eğim yöntemi kullanılabilir; dikey doğruya bu oran uygulanmaz.
y=mx+n katsayı sistemi
- İki noktayı yerine koy: 5=−2m+n, −4=4m+n. İkinci eşitlikten birinciyi çıkar: −9=6m.
- m=−3/2; ilk eşitlikte 5=3+n → n=2; y=−3x/2+2.
Sınır: Bu biçim dikey olmayan doğru içindir. Aynı iki bağıntıyı katsayı sistemiyle çözer; bağımsız bir geometri teoremi değildir.
İki yöntemdeki −9/6 oranı neden aynı değişim bilgisidir? B noktasının apsisi de −2 olsaydı hangi denklem biçimine geçmek gerekirdi?
Hatayı bul
“2x−4y+8=0 ve x−2y+4=0 doğrularının eğimleri eşit olduğuna göre bunlar ayrı paraleldir.” İlk hata nedir?
İlk hatayı göster
İlk hata: Eğim eşitliğinden çakışıklığı kontrol etmeden ayrı paralellik sonucuna geçmek.
İlk denklem ikincinin 2 katıdır; ikisi de y=x/2+2 doğrusunu verir. Sonsuz ortak noktaları vardır; bu dersteki ayrı paralellik tanımına göre çakışıktırlar.
3x−y+5=0 doğrusuna paralel doğru P=(2,−1) yerine Q=(2,11) noktasından geçirilirse ayrı bir doğru elde edilir mi?
Eğim 3 korunur; 11=3·2+n → n=5. Bu kez y=3x+5, yani başlangıç doğrusunun kendisi çıkar. Q zaten o doğru üzerindedir; Qdan geçen aynı doğrultulu ayrı bir paralel yoktur.
Dersin soruları
1A=(−3,4) ve B=(5,0) noktalarından geçen doğrunun eğimi kaçtır?
Bu soruda hata mı var?2A=(4,−2) ve B=(4,7) noktalarından geçen doğru için denklem ve eğim hangisidir?
Bu soruda hata mı var?3P=(2,−1) noktasından geçen ve 3x−y+5=0 doğrusuna paralel olan ayrı doğrunun denklemi hangisidir?
Bu soruda hata mı var?Kendini dene
Tüm soruları cevapla. Bitirince puanını ve zorlandığın noktaları göreceksin.
1A=(2,−3) ve B=(k,5) noktalarından geçen doğrunun eğimi 2 olduğuna göre k kaçtır?
2Aşağıdaki doğru çiftlerinden hangisinin hiç ortak noktası yoktur?
32x+5y−10=0 doğrusu için hangisi doğrudur?
4Eğimi −2/3 olan ve P=(−3,4) noktasından geçen doğru y eksenini hangi noktada keser?
5Aşağıdaki noktalardan hangisi 2x−3y+6=0 doğrusunun üzerindedir?
6Aşağıdaki denklemlerden hangisi y=3x/2+1 doğrusunun kendisini gösterir?
7y=2x+3 ve 4x−2y+k=0 doğrularının hiç ortak noktası olmaması için k koşulu hangisidir?
8x=−2 doğrusu ile y=3x+1 doğrusunun kesişim noktası hangisidir?
9A=(p,7) ve B=(3,q) noktalarından geçen doğrunun yatay olması için p ve q hangi koşulu sağlamalıdır; bu durumda eğim kaçtır?
10A=(−2,1), B=(4,5) ve C=(1,t) noktaları aynı doğru üzerinde olduğuna göre t kaçtır?
Aklında kaldı mı?
x=5 ile y=5 doğrularının eğimleri aynı mı?
Hayır. x=5 dikeydir, eğimi tanımsızdır. y=5 yataydır, eğimi 0dır.
Ax+By+C=0 denkleminde eğim her zaman −A/B mi?
Yalnız B≠0 ise. (A,B)≠(0,0) doğru koşuludur; B=0 olduğunda x=−C/A dikey doğrusu elde edilir ve eğimi tanımsızdır.
Kaynak ve kontrol durumu
Bu ders Hepnot için hazırlandı; üçüncü taraf soru kitabından soru veya görsel aktarılmadı. Bu, başka içerikle benzerlik olmadığının garantisi değildir.
Branş editörü incelemesi ve müfredat eşleştirmesi sürüyor; bu nedenle ders taslak olarak işaretlidir.
Müfredat için başvurulacak kaynak: MEB öğretim programları.