เรขาคณิตวิเคราะห์ และภาคตัดกรวย
- ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเรขาคณิตวิเคราะห์
- ระยะทางระหว่างจุดสองจุด
- จุดกึ่งกลางระหว่างจุดสองจุด
- ความชันของเส้นตรง
- เส้นขนาน
- เส้นตั้งฉาก
- ความสัมพันธ์ซึ่งมีกราฟเป็นเส้นตรง
- ระยะห่างระหว่างเส้นตรงกับจุด
- ภาคตัดกรวย
- วงกลม
- วงรี
- พาราโบลา (Parabola)
- ไฮเพอร์โบลา (Hyperbola)
- การเลื่อนกราฟ
รขาคณิตวิเคราะห์ (Analytic Geometry) เป็นคณิตศาสตร์ แขนงหนึ่งที่กล่าวถึงจุดบนระนาบ (point and plane)
เรขาคณิตวิเคราะห์จึงแบ่งได้ดังนี้
1. ระบบพิกัดฉาก ประกอบด้วยเส้นตรง สองเส้นเส้นหนึ่งอยู่ในแนวนอน เรียกว่า แกน x อีกเส้นหนึ่งอยู่ในแนวตั้งเรียกว่าแกน y ทั้งสองเส้นนี้ตัดกันเป็นมุมฉาก และเรียกจุดตัดว่า จุดกำเนิด y ควอดรันต์ที่ II ควอดรันต์ที่ I (-,+) (+,+) x ควอดรันต์ที่ III ควอดรันต์ที่ IV (-,-) (+,-) 2. การหาระยะทางระหว่างจุด 2 จุด ถ้า P(x1,y1) และ P(x2,y2) เป็นจุด 2 จุดในระนาบ ระยะทางระหว่างจุด P และจุด Q หาได้โดย
PQ = (x2-x1)2 + (y2-y1) 2
- จุดกึ่งกลางระหว่างสองจุด ถ้า P(x1,y1) และ P(x2,y2) เป็นจุด 2 จุดในระนาบและให้ M(x,y) เป็นจุดกึ่งกลางระหว่าง P และ Q เราสามารถหาจุด M ได้ดังนี้ จุดกึ่งกลาง M คือ x1+ x2 , y1+ y2 2 2
- สมการของเส้นตรง Q(x2,y2) 4.1 ความชัน(slop)=tanq=m Q(x1,y1)
ความชัน = m = y2 – y1 x2 – x1
4.2 สมการเส้นตรงที่ผ่านจุด (x1,y1) และมีความชันเท่ากับ m คือ y – y1 = m(x – x1)
4.3 สมการเส้นตรงที่มี y -intercept เท่ากับ b และมีความชันเท่ากับ m คือ y = mx + b
4.4 จาก 4.2 และ 4.3 สามารถเขียนสมการเส้นตรงใหม่ในรูปของ Ax + By + C = 0
วิธีการหาความชันของ
Ax + By + C = 0
m=-A/B ตัวอย่าง จงหาความชันของเส้นตรง 3x + 4y – 5 = 0 วิธีทำ4y = -3x + 5 y = -(-3/4)x +(5/4) \ ความชันคือ -3/4 4.5 เส้นตรง l1 ขนานกับ l2 ก็ต่อเมื่อ m1=m2 เส้นตรง l1 ตั้งฉากกับ l2 ก็ต่อเมื่อ m1m2 = -1 5. การหาระยะทางจากจุดไปยังเส้นตรง กำหนดให้ l เป็นเส้นตรงที่มีสมการ Ax + By + C = 0 และ P(x1,y1) เป็นที่อยู่นอกเส้น l ดังรูป
P(x1,y1) d l Ax + By + C = 0
ระยะทางระหว่างจุดสองจุด
บนระบบพิกัดฉาก กำหนดจุด P 1 (x 1 ,y 1 )และจุด P 2 (x 2 ,y 2 ) อยู่บนเส้นตรง
เดียวกัน การหาระยะทางระหว่างจุด P 1และ จุด P 2สามารถหาได้ตามเงื่อนไขของพิกัดจุด
บนเส้นตรงดังนี้
กำหนด d แทน ระยะทางระหว่างจุด P 1 และ จุด P 2
ความชันของเส้นตรง
AB มีค่าเท่ากับ m = (y2 – y1)/(x2 – x1)
ตัวอย่าง
- กำหนดให้เส้นตรงคือ เส้นตรง AB
- กำหนดให้พิกัดของจุด A คือ (-2, 0) และให้พิกัดของจุด B คือ (0, -2)
- ดังนั้น (y2 – y1) มีค่าเท่ากับ (-2) – 0 = -2; การยก = -2
- ดังนั้น (x2 – x1) มีค่าเท่ากับ 0 – (-2) = 2; การเคลื่อนที่ = 2
- จากนิยามที่ว่าความชันคือ “อัตราของ ‘การยก’ หารด้วย ‘การเคลื่อนที่’” เพราะฉะนั้นความชันของเส้นตรง AB มีค่าเท่ากับ (-2) / 2 = -1