Matematică >> Drepta în plan >> 8
Metoda I
Punctele \( A( \color{red}x_A \color{grey}, \color{blue}y_A) \), \( B( \color{orange}x_B \color{grey}, \color{green}y_B) \) și \( C( \color{fuchsia}x_C \color{grey}, \color{darkmagenta}y_C) \) sunt coliniare dacă unul dintre ele
aparține dreptei determinată de celelalte două puncte.
Ecuația dreptei \( d \) care trece prin punctele \( A( \color{red}x_A \color{grey}, \color{blue}y_A) \) și \( B( \color{orange}x_B \color{grey}, \color{green}y_B) \) este dată de formula:
\( AB \) : \( \displaystyle \frac {x - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {y - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \).
Pentru ca punctul \( C( \color{fuchsia}x_C \color{grey}, \color{darkmagenta}y_C) \) să aparțină dreptei \( AB \), trebuie să fie verificată relația:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \).
Substituind \( \color{blue}y_A \) cu \( \color{blue}m \) se obține ecuația:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}m}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}m} \).
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \).
Metoda a II-a
Punctele \( A( \color{red}x_A \color{grey}, \color{blue}y_A) \), \( B( \color{orange}x_B \color{grey}, \color{green}y_B) \) și \( C( \color{fuchsia}x_C \color{grey}, \color{darkmagenta}y_C) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \begin{vmatrix} \color{red}x_A & \color{blue}y_A & \color{grey}1\\ \color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \).
Substituind \( \color{blue}y_A \) cu \( \color{blue}m \) se obține ecuația:
\( \begin{vmatrix} \color{red}x_A & \color{blue}m & \color{grey}1\\ \color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \).
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \).
Metoda I
Punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \), adică:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}8 \color{grey} - \color{red}3}{\color{orange}-2 \color{grey} - \color{red}3} = \frac {\color{darkmagenta}-16 \color{grey} - \color{blue}m}{\color{green}6 \color{grey} - \color{blue}m} \).
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \):
\( \displaystyle \frac {8 - 3}{-2 - 3} = \frac {-16 - \color{blue}m}{6 - \color{blue}m} \)
\( \displaystyle \frac {5}{-5} = \frac {-16 - \color{blue}m}{6 - \color{blue}m} \)
\( \displaystyle 5 \cdot \left( 6 - \color{blue}m \color{grey} \right ) = -5 \cdot \left(-16 - \color{blue}m \color{grey} \right) \)
\( 30 - 5 \color{blue}m \color{grey} = 80 + 5 \color{blue}m \)
\( - 5 \color{blue}m \color{grey} - 5 \color{blue}m \color{grey} = 80 - 30 \)
\( - 10 \color{blue}m \color{grey} = 50 \)
\( \color{blue}m \color{grey} = -5 \),
deci punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare pentru \( \color{blue}m \color{grey} = -5 \).
Metoda a II-a
Punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \begin{vmatrix} \color{red}x_A & \color{blue}y_A & \color{grey}1\\ \color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \), adică:
\( \begin{vmatrix} \color{red}3 & \color{blue}m & \color{grey}1\\ \color{orange}-2 & \color{green}6 & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}8 & \color{darkmagenta}-16 & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \).
Se calculează determinantul folosind regula lui Sarrus:
\( \color{red}3 \color{grey}\cdot \color{green}6 \color{grey}\cdot 1 + \color{orange}(-2) \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}(-16) \color{grey}\cdot 1 + \color{fuchsia}8 \color{grey}\cdot \color{blue}m \color{grey}\cdot 1 - 1 \color{grey}\cdot \color{green}6 \color{grey}\cdot \color{fuchsia}8 \color{grey} - 1 \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}(-16) \color{grey}\cdot \color{red}3 \color{grey} - 1 \color{grey}\cdot \color{blue}m \color{grey}\cdot \color{orange}(-2) \color{grey} =0 \)
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \):
\( 18 + 32 + 8\color{blue}m \color{grey} - 48 + 48 + 2\color{blue}m \color{grey} = 0 \)
\( 8\color{blue}m \color{grey} + 2\color{blue}m \color{grey} = - 18 - 32 + 48 - 48 \)
\( 10\color{blue}m \color{grey} = - 50 \)
\( \color{blue}m \color{grey} = - 5 \),
deci punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare pentru \( \color{blue}m \color{grey} = -5 \).
Punctele \( A( \color{red}m \color{grey}, \color{blue}-10) \), \( B( \color{orange}-1 \color{grey}, \color{green}2) \) și \( C( \color{fuchsia}11 \color{grey}, \color{darkmagenta}-22) \) sunt coliniare pentru
exercițiu nou
Metoda I
Punctele \( A( \color{red}m \color{grey}, \color{blue}-10) \), \( B( \color{orange}-1 \color{grey}, \color{green}2) \) și \( C( \color{fuchsia}11 \color{grey}, \color{darkmagenta}-22) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \), adică
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}11 \color{grey} - \color{red}m}{\color{orange}-1 \color{grey} - \color{red}m} = \frac {\color{darkmagenta}-22 \color{grey} - \color{blue}(-10)}{\color{green}2 \color{grey} - \color{blue}(-10)} \)
\( \displaystyle \frac {11 - m}{-1 - m} = \frac {-22 + 10}{2 + 10} \)
\( \displaystyle \frac {11 - m}{-1 - m} = \frac {-12}{12} \)
\( \displaystyle \frac {11 - m}{-1 - m} = \frac {-1}{1} \)
\( \displaystyle 1 \cdot ( 11 - m) = -1 \cdot (-1 - m) \)
\( \displaystyle 11 - m = 1 + m \)
\( \displaystyle - m - m = 1 - 11 \)
\( \displaystyle - 2m = -10 \)
\( \displaystyle m = 5 \),
deci punctele \( A( \color{red}m \color{grey}, \color{blue}-10) \), \( B( \color{orange}-1 \color{grey}, \color{green}2) \) și \( C( \color{fuchsia}11 \color{grey}, \color{darkmagenta}-22) \) sunt coliniare pentru \( \color{red}m \color{grey} = 5 \).
Metoda a II-a
Punctele \( A( \color{red}m \color{grey}, \color{blue}-10) \), \( B( \color{orange}-1 \color{grey}, \color{green}2) \) și \( C( \color{fuchsia}11 \color{grey}, \color{darkmagenta}-22) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\(
\begin{vmatrix}
\color{red}x_A & \color{blue}y_A & \color{grey}1\\
\color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\
\color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1
\end{vmatrix} = 0
\), adică
\(
\begin{vmatrix}
\color{red}m & \color{blue}-10 & \color{grey}1\\
\color{orange}-1 & \color{green}2 & \color{grey}1\\
\color{fuchsia}11 & \color{darkmagenta}-22 & \color{grey}1
\end{vmatrix} = 0
\).
Se calculează determinantul folosind regula lui Sarrus:
\( \color{red}m \color{grey}\cdot \color{green}2 \color{grey}\cdot 1 +
\color{orange}(-1) \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}(-22) \color{grey}\cdot 1 +
\color{fuchsia}11 \color{grey}\cdot \color{blue}(-10) \color{grey}\cdot 1 -
1 \color{grey}\cdot \color{green}2 \color{grey}\cdot \color{fuchsia}11 \color{grey} -
1 \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}(-22) \color{grey}\cdot \color{red}m \color{grey} -
1 \color{grey}\cdot \color{blue}(-10) \color{grey}\cdot \color{orange}(-1) \color{grey} =0
\)
\( 2m + 22 - 110 - 22 + 22m - 10=0 \)
\( 2m + 22m = -22 + 110 + 22 + 10 \)
\( 24m = 120 \),
\( m = 5 \),
deci punctele \( A( \color{red}m \color{grey}, \color{blue}-10) \), \( B( \color{orange}-1 \color{grey}, \color{green}2) \) și \( C( \color{fuchsia}11 \color{grey}, \color{darkmagenta}-22) \) sunt coliniare pentru \( \color{red}m \color{grey} = 5 \).