ongelmallisia tehtäviä liittyen analyyttiseen geometriaan

Anonyymi

Hei! Yritän tällä hetkellä siis kerrata pitkän matikan 5 kurssia ja olen törmännyt muutamaan tehtävään joita en osaa ratkaista, vaikka miten päin olen niitä yrittänyt laskea. Ja tosiaan itsenäisesti olen kertailemassa pitkää matikkaa, joten opettajalta en apua voi kysyä.

1. Määritä ympyrän 𝑥^2 𝑦^2-6x 4y=51 kehältä se piste, joka on lähimpänä suoraa
𝑦 = −2𝑥 28.

2. Suojakatoksen aukko on paraabelin muotoinen. Sen korkeus on 9m ja leveys maanpinnalla 12m. Mahtuuko aukosta sisään kuution muotoinen laatikko, jonka sivujen pituus on 4,5m? (Tässä maalaisjärjellä päättelin, että pitäisi kai laskea paraabelin leveys korkeudella 4,5m, mutta jos joku osaisi antaa vinkkiä kuinka se lasketaan)

3. Paraabelin yhtälö on y=-x^2 4. Määritä pisteen (0,8) kautta paraabelille piirrettyjen tangenttien yhtälöt. (Yritin katsoa apua ympyrän tangentin määrityksestä, mutta tökkäsi siihen, kun esimerkissä käytettiin ympyrän keskipistettä apuna)

11

198

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Piirrä ensin kuvat paperille, niin ei tarvitse miettiä mitään.

      • Anonyymi

        Olen tosiaan piirtänyt kuvia tilanteista sekä paperille että koneelle, mutta haluaisin nimenomaan neuvoja siihen, että kuinka ratkaista nämä laskennallisesti.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Olen tosiaan piirtänyt kuvia tilanteista sekä paperille että koneelle, mutta haluaisin nimenomaan neuvoja siihen, että kuinka ratkaista nämä laskennallisesti.

        Lisää kuviin muutama viiva ja laske "laskennallisesti". Jos kuvat piirtää tarkasti millimetripaperille, niin voit esim. 2 tehtävässä kokeilla missä asennossa paperista leikkaamasi 4,5 cm:n neliö parhaiten mahtuu aukosta sisään. Voi olla, että tarvitaan ihan käytännön kokememuksen tuomaa oikeaa maalaisjärkeäkin. Ja mielikuvitusta!

        Oleta tehtävien olevan helppoja lukiotason tehtäviä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Lisää kuviin muutama viiva ja laske "laskennallisesti". Jos kuvat piirtää tarkasti millimetripaperille, niin voit esim. 2 tehtävässä kokeilla missä asennossa paperista leikkaamasi 4,5 cm:n neliö parhaiten mahtuu aukosta sisään. Voi olla, että tarvitaan ihan käytännön kokememuksen tuomaa oikeaa maalaisjärkeäkin. Ja mielikuvitusta!

        Oleta tehtävien olevan helppoja lukiotason tehtäviä.

        Tehtävässä 2 kysytään todennäköiseti 6,5 m sivuisen kuution mahtumista. Tai vaihtoestoisesti: Jos aukossa olisi pariovet ja vain toinen ovi olisi auki, mahtuuko 4,5 m sivuinen kuutio sisään? 4,3 m kuutio mahtuisi tuolloinkin sisään ihan helposti maata pitkin vaakasuorassa asennossa.

        Kysyjälle: Osaatko laatia yksinkertaisen paraabelin yhtälön?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tehtävässä 2 kysytään todennäköiseti 6,5 m sivuisen kuution mahtumista. Tai vaihtoestoisesti: Jos aukossa olisi pariovet ja vain toinen ovi olisi auki, mahtuuko 4,5 m sivuinen kuutio sisään? 4,3 m kuutio mahtuisi tuolloinkin sisään ihan helposti maata pitkin vaakasuorassa asennossa.

        Kysyjälle: Osaatko laatia yksinkertaisen paraabelin yhtälön?

        Maksimissaan saa toinen pariovi kiinni mahtumaan 2*sqrt(10)-2 = 4,3246 m kuution. Ei mahdu 4,5 m:n kuutio millään. Mitähän alkuperäisessä muokkaamattomassa tehtävässä oikein kysyttiin?


    • 1.
      Lähimpänä olevassa pisteessä ympyrän tangentti on yhdensuuntainen suoran kanssa. Siitä saat ehdon, josta ratkeaa kaksi pistettä: lähin ja kaukaisin. Voit todeta sen kumpi on lähempänä laskemalla etäisyydet tai katsomalla kuvasta.

      2.
      Saat paraabelin y=ax^2 bx c leveyden korkeudella h ratkaisemalla ax^2 bx c >= h. Ratkaisu on väli, jonka pituus on tuo kyseinen leveys.

      3.
      Tangentin t yhtälö on suora muotoa y = kx b (Oletetaan nyt että pystysuora suora ei tule kyseeseen). Merkitse pistettä, jossa tämä suora osuu paraabelille (x_1, x_1^2). Saat k:n ja b:n (ja x_1:n) ratkaistua, kun tiedät, että t kulkee pisteiden kautta ja on tangenttiaalinen paraabelille eli sen kulmakerroin on sama kuin tangentin kulmakerroin pisteessä x_1 (sen kertoimen saat derivoimalla).

      • Anonyymi

        Tehtävässä kaksi kannattaa ratkaista suoraan maksimi kuution koko eli asettaa paraabelissa

        y = 0,25*x^2 9

        y:n arvo 2*x:ksi. Saadaan x = 2*sqrt(13) - 4 = 3,2111. Eli maksimaalisen kuution sivun pituus on 6,4222 m. Ei mahdu isompi, vaikka kuinka yrittäisi käännellä. Tuo on myös todistettavissa. Ei ole ihan itsestään selvää. Kaivamalla pieni ura maahan, saadaan helposti myös 6,5 m kuutio sisään suojaan sateelta. Vaatii vähän laskemista.


    • Anonyymi

      Kolmas ja eka tehtävä ovat sikäli samatyylisiä, että molemmissa haetaan suoran ja käyrän leikkauspistettä.

      Kolmannessa sen tangentin yhtälö on y=k*x 8, koska kulki pisteen (0,8) kautta.
      Paraabeli kun oli y=-x^2 4, niin haetaan näiden leikkauspiste. Siitä tulee toisen asteen yhtälö, ja nyt kun on tangentista kysymys , niin on oltava D=0, siitä seuraa, että k=±4. Kysytyt tangentit y=±4x 8

      Eka on vähän hankalampi. Siinä pitää ensin ympyrän yhtälö saattaa keskipistemuotoon: (x-3)^2-9 (y 2)^2-4=51, josta nähdään että keskipiste on
      (3, -2)

      Suoran yhtälöstä 2x y-28=0, saadaan suoran normaalivektoriksi n= 2i j

      Ympyrän keskipisteen ja kysytyn pisteen kautta kulkevan suoran yhtälö y 2=k(x-3)
      johon saadaa k=½ tuosta normaalivektorista.

      Nyt on saatu "normaalisuoran" yhtälö y 2=½(x-3), se menee kohtisuoraan annetulle suoralle ja ympyrän ja annetun suoran välinen lyhin etäisyys on sillä "normaalisuoralla".

      Ja taas sitten ympyrän (x-3)^2-9 (y 2)^2-4=51, ja tuon "normaalisuoran" y 2=½(x-3) leikkauspiste. Se on tuosta hyvinkin helppo laskea:

      (x-3)^2 1/4(x-3)^2=64=>5/4(x-3)^2=64=> x=3 16/sqrt5, ja y =8/sqrt5-2

    • Anonyymi

      Paraabeli on y = - 1/4 x^2 9
      Kun y = 4,5 on 4,5 = - 1/4 x^2 9 eli x = /- 3 sqrt(2) joten aukon leveys on tällä korkeudella 6 sqrt(2) = 8,485...

    • Anonyymi

      Tehtävä 1. Meillä on funktiot f(x,y) = (x-3)^2 (y 2)^2 ja g(x,y) = 2x y. Kyse on niiden tasaarvokäyristä

      (1) f(x,y) = 64
      ja
      (2) g(x,y) = 28.
      Näiden normaalit ovat grad(f) = 2(x-3) i 2(y 2) j ja grad(g) = 2i j
      l grad(f) l = sqrt(4(x-3)^2 4(y 2)^2) = 16 (yhtälö 1)
      l grad(g) l = sqrt(5)
      joten yksikkönormaalit ovat
      n1 = (x-3)/8 i (y 2)/8 j
      n2 = 2/sqrt(5) i 1/sqrt(5) j
      Täytyy olla n1 = n2 joten x = 3 16/sqrt(5) ja y = - 2 8/sqrt(5)
      Tämä piste toteuttaa yhtälön (1) ja on siis tuon ympyrän piste ja kysytty suoraa (2) lähinnä oleva piste.
      2(3 16/sqrt(5)) 8/sqrt(5) - 2 = 4 8 sqrt(5)
      Tuon ympyrän (1) suoraa (2) lähinnä olevan pisteen ja suoran (2) etäisyys d on
      sama kuin suorien (2) ja
      (3) 2x y = 4 8 sqrt(5)
      etäisyys eli
      d = l28-4-8 sqrt(5) l / sqrt(5) = 24/sqrt(5) - 8.

    • Anonyymi

      Tehtävä 3.
      x^2 y = 4. Pisteessä (x,y) on yksikkönormaali n1 = 2x/sqrt(1 4x^2) i 1/sqrt(1 4x^2) j
      ja yksikkötangentti t = 1/sqrt(1 4x^2) i - 2x/sqrt(1 4x^2)j
      Sen suoran joka kulkee pisteen (0,8) kautta ja sivuaa paraabelia pisteessä (x0,y0) kulmakerroin on - 2 x0 ja yhtälö on y = - 2 x0 x 8.Paraabelilla ja suoralla voi olla vain yksi leikkauspiste (suora sivuaa) joten
      - 2 x0 x 8 = 4 - x^2
      x^2 - 2 x0 x 4 = 0
      Diskriminantti = 0 joten 4 x0^2 - 16 = 0 ja x0 = /- 2.
      Tarkastetaan: y - 0 = (8-0)/(0 2) * (x 2)
      y = 4x 8 = - x^2 4, x^2 4x 4 = 0
      => x = - 2 ja y = 0
      y - 0 = (8-0)/(0-2) (x-2)
      y = - 4x 8 = - x^2 4
      x^2 - 4x 4 = 0 ja x = 2. y= 0.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Lindtman I vasemmistohallitus aloittaa viimein Suomen kuntoon laittamisen

      Tässä nyt on 3 vuotta seurattu irvokasta kärsimysnäytelmää nimeltään "valtion budjetin tasapainotus by äärioikeisto", ja
      Maailman menoa
      157
      2558
    2. Missä viipyy persujen lupaama euron bensa?

      En edes muista milloin bensapumpussa olisi ollut ykkösellä alkava litrahinta. Missä siis viipyy persujen lupaama euron b
      Maailman menoa
      148
      2377
    3. Kirje, PellePelottomalle.

      Tärkeää olisi luoda ystävyys, että se, jota rakastaa, on samalla paras ystävä ja luotettavin, jolle voi ja uskaltaa luot
      Ikävä
      102
      1072
    4. Meni kyllä aika solmuun

      Meidän tutustuminen 😐
      Ikävä
      64
      901
    5. Sinua oli kiihottavaa

      Sinua nainen oli kiihottavaa katsella.
      Ikävä
      65
      839
    6. Persut jakavat tekoälyllä tehtyjä kuvia maahanmuuttajista somessa

      Eivät mainitse, että ovat tekoälyllä tehtyjä. Eivät näe asiassa mitään ongelmaa. Valehtelijapuolue taas vauhdissa. Unka
      Maailman menoa
      274
      717
    7. Mistä löytyy naisseuraa sinkkumiehelle?

      Kertokaapas kokeneemmat mistä löytyis naisseuraa sinkulle. Ihan ois eukko nyt tosissaan hakusessa. Tanssipaikat kun on a
      Kuhmo
      18
      717
    8. Voi teitä naisia

      Suudeltiin ja nukuttiin toisissamme kiinni mutta pillua ei tullu, ei edes aamulla. t.38vmies
      Sinkut
      85
      710
    9. Martinan hevoset.

      Tämä todella kaunis ja ketterä harmaa hevonen jolla monet kilpailut voitetaan ei ole Martinan.Tytär ratsastaa sillä tait
      Kotimaiset julkkisjuorut
      203
      680
    10. Hyvä meininki

      TTP:ssa väkeä tosi runsaasti paikalla. Hyvää ruokaa jälleen ja munkit ja sima erinomaista. Kiitos yrittäjälle! Hieno Vap
      Haapavesi
      22
      658
    Aihe