Doğru parçasını iç oranda bölme: yönlü pay ve ters ağırlık
Konunun mantığı
Eş birimli dik koordinat düzleminde farklı A ve B uçları verilsin. Mnin [AB] üzerinde ve |AM|:|MB|=m:n olduğu söylensin; m,n pozitiftir. Bu koşulda M uçların arasında bulunur ve |AB|=(m+n) ortak oran birimidir. Adı verilen ilk parça AMdir; A’dan M’ye gidilen pay toplamın m/(m+n) kadarıdır. m/n oranını doğrudan toplam yolun payı sanmak farklı bir yer verir.
A=(xA,yA), B=(xB,yB) için A’dan B’ye yönlü koordinat değişimi (xB−xA,yB−yA)dır. t=m/(m+n) dersek M=A+t(B−A) olur. Çünkü aynı doğru üzerinde A’dan ilerlenen uzunluk ABnin t katıdır; yönlü yatay ve düşey değişimler de aynı t ile ölçeklenir. Bu gerekçe yatay veya düşey parçada da geçerlidir; sabit kalan koordinatı oran kurmak için sıfıra bölmeyiz.
A+t(B−A) açılırsa M=(nA+mB)/(m+n) elde edilir; yani xM=(n xA+m xB)/(m+n), yM=(n yA+m yB)/(m+n). Burada A katsayısı n, B katsayısı mdir. Formülü ezberlerken m,n adlarını uçlara aynı sırayla koymak sık hatadır. Örneğin AM küçükse M A’ya yakın olmalıdır; A’nın ağırlığı daha büyüktür. Önce toplam yol payını bulmak, ağırlıkların neden ters sırada göründüğünü açıklar.
Pozitif m,n için 0<t<1dir; M=(1−t)A+tB uçların arasındaki noktadır. Her koordinat ilgili uç koordinatlarının arasında kalır; uçlarda o koordinat aynıysa Mde de aynı kalır. Ancak sadece koordinatların ayrı aralıklarda bulunması düzlemde parça üzerinde olmanın tek başına kanıtı değildir; iki koordinat aynı tyi kullanmalıdır. Uçlar çakışırsa pozitif uzunluk parçalarıyla verilen bu oran modeli geçerli olmaz.
m=n olursa orta nokta özel durumu çıkar; fakat 1:1 olmayan oranlar orta noktaya indirgenmez. Uçların adları yer değiştirdiğinde aynı M için BM:MA=n:mdir. A ile B’yi değiştirip m:n oranını aynen tutmak genellikle başka bir nokta verir. Bu derste dıştan bölme, negatif yönlü oran veya bütün analitik geometri kapsamı tamamlanmaz; çizim planı ve sonlu hesaplar genel gerekçenin yerine konmaz.
AM:MB=m:n, m,n>0 için A’dan toplam yolun m/(m+n) kadarı gidilir. M=A+[m/(m+n)](B−A)=(nA+mB)/(m+n). Uçları ters çevirince aynı noktanın oranı da ters döner.
Adım adım bir örnek
Özgün örnekte A=(−8,3), B=(12,−7). M, [AB] üzerinde ve |AM|:|MB|=3:2. Koordinatlar aynı uzunluk birimini kullanan dik eksenlerdedir.
A’dan toplam değişimin payı
- Toplam oran birimi 3+2=5; A’dan gidilecek pay t=3/5.
- B−A=(20,−10); bunun 3/5i (12,−6)dır.
- M=(−8,3)+(12,−6)=(4,−3).
Sınır: 3/2 toplam değişimin payı değildir; 3/5 kullanılır. Mnin içte olduğu pozitif payla doğrulanır.
Uçları ters ağırlıkla birleştir
- A ağırlığı 2, B ağırlığı 3: M=(2A+3B)/5.
- xM=(−16+36)/5=4, yM=(6−21)/5=−3.
- A’dan M’ye değişim (12,−6), M’den B’ye (8,−4); iki yönlü değişim aynı doğrultuda ve 3:2 oranındadır.
Sınır: Bu ikinci temsil aynı genel iç bölme bağıntısının cebirsel açılımıdır; sayısal eşleşme tek başına genel ispat sayılmaz.
A ve B adları yer değiştirse aynı M için yeni ilk parça oranı kaç olmalıdır?
Hatayı bul
“AM:MB=1:3 ise M=(A+3B)/4 olur; M B’ye daha yakın çıkmalı” yorumunun ilk hatası nedir?
İlk hatayı göster
İlk hata: İlk oran parçasını toplam yol payına çevirmeden uç ağırlıklarını yanlış sıraya atamasıdır.
AM toplamın 1/4ü olduğundan M=A+(B−A)/4=(3A+B)/4; M A’ya daha yakındır. Aynı noktada uç adları ters çevrilirse parça oranı da ters çevrilir.
Çalışılmış örnekte aynı M korunarak başlangıç ucu B, bitiş ucu A diye yeniden adlandırılırsa oran ve toplam pay nasıl yazılır?
BM:MA=2:3; Bden Mye toplam değişimin 2/5i gidilir. B+(2/5)(A−B)=(4,−3) yine aynı Mdir. Uçları değiştirip 3:2yi aynen tutmak genellikle farklı nokta üretir.
Dersin soruları
1A=(2,−5), B=(14,7). M, [AB] üzerinde ve |AM|:|MB|=1:3 olarak veriliyor. Mnin koordinatları hangisidir?
Bu soruda hata mı var?2A=(6,−4), B=(−9,11), M=(−4,6). Mnin [AB] üzerinde bulunduğu verilmiştir. |AM|:|MB| oranı hangisidir?
Bu soruda hata mı var?3A=(−2,5), M=(4,1). Farklı B ucu için M, [AB] içindedir ve |AM|:|MB|=2:3. B hangi noktadır?
Bu soruda hata mı var?Kendini dene
Tüm soruları cevapla. Bitirince puanını ve zorlandığın noktaları göreceksin.
1A(3,5) ve B(3,25) noktalarını birleştiren [AB] üzerinde M noktası |AM|=12 birim olacak biçimde alınıyor. M nedir?
2M, [AB] üzerinde bir nokta olup M=(3A+5B)/8 bağıntısıyla veriliyor. |AM|:|MB| oranı hangisidir?
3A(−3,7) ve M(5,1) noktaları veriliyor; M, [AB] üzerindedir ve |AM|:|AB|=2:5’tir. B noktası hangisidir?
4A(0,0) ve B(10,5) noktaları veriliyor. P(4,2) ve Q(6,1) noktalarından hangisi [AB] üzerindedir ve bu nokta için |AP|:|PB| ya da |AQ|:|QB| oranı kaçtır?
5A(2,5) ve B(14,−3) uçlu [AB] üzerinde M noktasının apsisi 11’dir. M’nin ordinatı ve |AM|:|MB| oranı (ordinat; oran) hangisidir?
6A(−5,8) ve B(10,−7) uçlu doğru parçası, A–P–Q–B sırasıyla P ve Q noktalarıyla üç eş parçaya ayrılıyor. Q noktası nedir?
7A(−4,2) ve B(8,14) uçlu doğru parçası üzerindeki M noktasının ordinatı apsisinin iki katıdır. |AM|:|MB| oranı kaçtır?
8A(−3,2) ve B(9,8) uçlu doğru parçası veriliyor. M noktası [AB] üzerindedir ve oran B ucundan başlanarak yazıldığında |BM|:|MA|=1:3’tür. M hangisidir?
9A(0,0), B(12,−6) uçlu [AB] üzerinde M₁ noktası |AM₁|:|M₁B|=1:2, M₂ noktası |AM₂|:|M₂B|=2:1 olacak biçimde alınıyor. |M₁M₂| uzunluğu |AB|’nin kaçta kaçıdır?
10A(a,−3), B(9,7) ve M(0,1) noktaları için M, [AB] üzerindedir ve |AM|:|MB|=2:3’tür. a kaçtır?
Aklında kaldı mı?
AM:MB=m:n verildiğinde Mnin A’dan toplam değişim payı nedir?
m/(m+n). m/n, AM/MBdir; AM/AB değildir. M=A+[m/(m+n)](B−A), farklı uçlar ve pozitif m,n için iç noktadır.
M=(nA+mB)/(m+n) ifadesinde ağırlıklar neden uçlara ters sırada gelir?
A+[m/(m+n)](B−A) açılınca Anın katsayısı n/(m+n), Bnin m/(m+n) olur. AM küçükse M Aya yakındır ve Anın ağırlığı büyüktür.
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.