1-ma’ruza: Vektorlar. Vektorlar ustida chiziqli amallar. Vektorlarning chiziqli bog`liqligi

Эслатма: тўғри чизиқнинг умуий Ах = Ву =С =0 тенгламасидан, унинг кесмалар бўйича тенгламасига келиш мумкин.


4. ТЎҒРИ ЧИЗИҚНИНГ НОРМАЛ ТЕНГЛАМАСИ

Декарт координатасидаги тўғри чизиқни қарайлик.

Координата бошидан тўғри чизиқ тушурилган перпендикулярнинг узунлиги Р, шу перпендикуляр билан ох ўқининг мусбат йўналиши орасидаги бурчак бўлсин. (13-чизма).

13-чизма

Демак ОN ҳамда ВОN тўғри бурчакли учбурчакда АОN=а, NВО=90⁰-а.

АОN дан

(12)

ВОN дан

(13)

(14)

АОВ ҳамда АМ₁М учбурчакларнинг ўҳшашлигидан келиб чиқади. (11), (12), (13) ва (14) муносабатларни эътиборга олсак, кейинг тенгликдан

кўринишга келади.

Бу тенгламадан (15)

бўлишини топамиз. (15) тенгламани тўғри чизиқнинг нормал тенгламаси дейилади. У иккита параметр, р ва а ларга боғлиқ. Тўғри чизиқнинг текисликдаги вазияти шу параметрлар билан тўлиқ аниқланади. Тўғри чизиқнинг нормал тенгламаси қуйидаги хоссаларга эга.
1⁰. Тенгламада х ва у олдидаги коэффициентлар абсалют қиймати бўйича бирдан катта бўлмаган сонлардир.
2⁰. тенгламада х ва у лар олдидаги коэффициентларнинг квадратлари йиғиндиси 1 га тенг.
3⁰. Тенгламадаги озод ҳад манфий сон. Тўғри чизиқнинг умуий тенгламасини нормал кўринишдаги тенгламасига келтириш мумкин. Умумий тенгламани хозирча номаълум сонига кўпайтирамиз:

(16)

Агар (16) тенгламани тўғри чизиқнинг нормал тенгламаси деб айтадиган бўлсак унда, бўлади. Бу тенгламалардан топамиз.

(16)

Демак

Натижада берилган тенглама

нормал тенгламага келади. Одата нормалловчи кўпайтувчи дейилади. Унинг ишораси (1) тенгламадаги С нинг ишорасига қарама-қарши бўлади.

9-МАВЗУ: ТЎҒРИ ЧИЗИҚА ОИД МАСАЛАЛАР

1.ИККИ ТЎҒРИ ЧИЗИҚ ОРАСИДАГИ БУРЧАК

Текисликда икки тўғри чизиқ берилган бўлиб, уларнинг бурчак коэффициентли тенгламалари

бўлсин.

Бунда (14-чизма).

у

14-чизма х

Масала: Шу икки тўғри чизиқ орасидаги бурчакни топишдан иборат.

да ва лар ички бурчаклар бўлиб, эса уларга нисбатан ташқи бурчак. Бу тенгликдан бўлиши келиб чиқади.

Агар ва

Бўлишини эътиборга олсак, унда

(1)

Эканини топамиз. Бу тенгликдан эса изланаётган бурчак аниқлайди.

Мисол. Ушбу 5х-у+7=0, 2х-3у=0 тўғри чизиқлар орасидаги бурчакни топинг. Аввало тўғри чизиқларни бурчак коэффициентли тенгламаларга келтирамиз.

tg

2.ТЎҒРИ ЧИЗИҚЛАРНИНГ ПАРАЛЛЕЛИК ВА ПЕРПЕНДИКУЛЯРЛИК

ШАРТИ

Текисликда икки тўғри чизиқ берилган бўлиб, уларнинг бурчак коффициентли тенгламалари

бўлсин. Бу тўғри чизиқлар орасидаги бурчакнинг тангенси бўлади.

Агар икки чизиқ орасидаги бурчак бўлса, бу тўғри чизиқлар ўзаро параллел бўлади. Бу холда бўлиб. Ундан бўлиши келиб чиқади.

Демак икки тўғри чизиқнинг параллел бўлиш шарти уларнин барча коэффициентларининг ўзаро тенг бўлишидан иборат экан:

(2)

Агар икки чизиқ орасидаги бурчак бўлса, унда тўғри чизиқлар ўзаро перпендикулярр бўлади. Бу ҳолларда бўлиб, ундан .

Яъни бўлиши келиб чиқади.

Демак, икки тўғри чизиқнинг перпендикуляр бўлиши шарти уларнинг бурчак коэффицинтлари учун
(3)

тенгликнинг ўринли бўлишидан иборат экан.

Мисол: Ушбу ва тўғри чизиқлар ўзаро параллел бўлади, чунки бурчак коэффициентлари (2) шартини қаноантланиради. Ушбу тўғри чизиқлар ўзаро перпендикуляр бўлади. Чунки уларнинг бурчак коэффициентлари (2) шартини қаноантиради. Ушбу тўғри чизиқлар ўзаро перпендикуляр бўлади, чунки уларнинг бурчак коэффициентлари (3) шартини қаноатлантиради.

3. БЕРИЛГАН НУҚТАДАН БЕРИЛГАН ТЎҒРИ ЧИЗИҚҚАЧАМАСОФА

Текисликда бирор Ах+Ву+С=0 тўғри чизиқ ва бу тўғри чизиққа тегишли бўлмаган бирор М(х₀, у₀) нуқта берилган бўлсин.

М нуқтадан тўғри чизиққа тушурилган перпендикулярнинг узунлиги М нуқтадан Ах+Ву+С=0 тўғри чизиққача бўлган масофа бўлади. Уни р белгилайлик. МN=p (15-чизма).

15-чима

Авволо тўғри чизиқни нормал кўринишга келтирамиз. У қуйидагича
(4)

бўлади. Бу ерда

(5)

(6)

(7)

Бўлиб, р- координата бошидан шу тўғри чизиққа туширилган перпендикулярнинг узунлиги Р=ОЕ сўнг М нуқта орқали берилган тўғри чизиққа параллел тўғри чизиқ ўтказамиз. Унинг нормал тенгламаси ушбу

(8)

Кўринишда бўлиб, бунда q-координата бошидан (8) тўғри чизиққача бўлган масофа: Бу тўғри чизиқ чизиқ М (х₀,у₀) нўқта орқали ўтар экан, М нўқтанинг координаталари шу тенгламани қаноатланиради.

(9)

Равшанки,

Демак, (9) тенгликдан ни топамиз. Натижада,

(10)

(5), (6), (7), тенгликлардан фойдалансак (10)

(10) формула нуқтадан тўғри чизиқача бўлган масофани ифодалайди.

Мисол: М (5:2) нуқтадан 3х+4у-12=0 тўғри чизиққача бўлган масофани топининг.

(10) формулага кўра топамиз:

4.БЕРИЛАГАН НУҚТАДАН ЎТУВЧИ ТЎҒРИ ЧИЗИҚЛАР ДАСТАСИНИНГ ТЕНГЛАМАСИ

Текисликда М₀ (х₀,у₀) нуқта берилган бўлсин. Шу нуқтадан ўтувчи тўғри чизиқлар тенгламасини топамиз. Туғри чизиқнинг бурчак коэффициентли тенгламаси

(11)

Кўринишда бўлар эди. Бу тўғри чизиқ берилган М₀ нуқтадан ўтсин. Унда нуқтанинг координаталари тўғри чизиқ тенгламасини қаноантлантиради:

(12)

(11) ва (12) тенгликдан

(13)

бўлиши келиб чиқади. Кейинги тенгликберилаган М₀ нуқтадан утувчи туғри чизиқ тенгламаси бўлади.

К нинг турли қийматларида М₀ (х₀,у₀) нуқтадан утувчи турли туғри чизиқларга эга бўламиз. Бундай тўғри чизиқлар чексиз кўп (16-чима). Шунинг учун (13) тенгламани берилаган нуқтадан ўтувчи туғри чизиқлар дастасининг тенгламаси дейилади.

Масалан: М₀(1;1) нуқтадан ўтувчи тўғри чизиқлар дастаининг тенгламаси к-1=К(х-1) яъни Кх-у+К+1=0 бўлади.