Tayari tumejifunza jinsi ya kuwakilisha nukta na mstari kwenye mhimili wa kuratibu kwa kutumia kuratibu za cartesian. Katika somo hili, tutachukua fomula fulani kuhusu pointi mbili kwenye ndege na pia kupata mlingano wa mstari.
Zingatia nukta P iko kwenye sehemu ya mstari AB.
P inagawanya AB ndani kwa uwiano AP: PB. Katika takwimu iliyo hapo juu, Point P inagawanya AB ndani kwa uwiano wa 2 : 3.
Hapa tutapata kuratibu za nukta ambayo inagawanya ndani ya mstari unaounganisha pointi mbili zilizotolewa kwa uwiano fulani. Acha A (x 1, y 1 ) na B (x 2 , y 2 ) ziwe alama mbili zilizopewa na P (x, y) ni nukta kwenye mstari AB ambayo inagawanya mstari katika uwiano m 1 : m 2 , kisha kuratibu za P ni
\(x = \frac{m_1x_2 + m_2x_1}{m_1+m_2}\\ y= \frac{m_1y_2 + m_2y_1}{m_1+m_2}\\\) |
Je, viwianishi vya sehemu ya kati vitakuwa vipi?
Kuweka m 1 = 1, m 2 = 1, kuratibu za katikati ni:
\(\frac{x_1+x_2}{2}, \frac{y_1+y_2}{2}\)
Mfano : Tafuta viwianishi vya sehemu inayogawanya mstari unaounganisha pointi (4 6) na (-4, 2) ndani kwa uwiano wa 1:3.
Suluhisho :
\(x = \frac{(1\times-4) + (3 \times4)}{1+3} = \frac{8}{4} = 2\)
\(y = \frac{(1\times2) + (3 \times6)}{1+3} = \frac{20}{4} = 5\)
Jibu : (2, 5) ni kuratibu za uhakika.
Mteremko (au gradient) wa mstari wa moja kwa moja ni tangent ya angle ambayo sehemu ya mstari juu ya mhimili wa x hufanya na mwelekeo mzuri wa mhimili wa x.
Mteremko wa mstari unaonyeshwa na herufi 'm'.
AP ni sehemu ya mstari juu ya mhimili wa x na \(\angle XAP = \theta\) kisha \(m = \tan\theta\) . Pembe hupimwa kutoka kwa mwelekeo chanya wa mhimili wa x kwa mwelekeo kinyume na saa hadi sehemu ya mstari juu ya mhimili wa x.
Mteremko wa mstari unaounganisha pointi mbili
Acha A (x 1, y 1 ) na B (x 2 , y 2 ) ziwe pointi mbili. Acha θ iwe mwelekeo wa mstari AB na mhimili wa x basi
FOMU YA MISTARIKO-KATIKA YA MSTARI
Ikiwa mstari wa moja kwa moja l hukutana na mhimili wa x kwa A na mhimili wa y kwa B basi
(i) OA inaitwa ukatizaji unaofanywa na mstari kwenye mhimili wa x au kwa urahisi x-ukata.
(ii) OB inaitwa ukatizaji unaofanywa na mstari kwenye mhimili wa y au y-ukata kwa urahisi.
Acha P iwe nukta yoyote kwenye mstari l na viwianishi (x, y). Mstari wa l hutengeneza pembe θ yenye mhimili wa X na ambao ukatizaji wa OB kwenye mhimili wa y ni c.
Tan θ = m
Tangent ya pembe ni sawa na mteremko wa mstari.
Mlinganyo wa mstari wa moja kwa moja na mteremko m na y-katiza c ni y = mx + c.
NAMNA YA NJIA MOJA YA MSTARI ILIYOMOJA
Mlinganyo wa mstari ulionyooka unaopitia sehemu fulani (x 1 ,y 1 ) na kupewa mteremko m ni:
y - y 1 = m ( x - x 1 )
NAMNA YA AINA MBILI ZA MSTARI ULIOMOJA
Mlinganyo wa mstari ulionyooka unaopita katika nukta mbili (x 1 ,y 1 ) na (x 2 ,y 2 ) na kupewa mteremko m ni:
\(\mathbf {y - y_1 = \frac {y_1 - y_2}{x_1 - x_2} ( x - x_1) }\)
Mfano : Tafuta mlinganyo wa mstari ulionyooka kupitia nukta (-1, -2) na kuwa na mteremko sawa na 4/5.
Suluhisho : Mlinganyo unaohitajika ni
\(y - (-2) = \frac{4}{5}{{x - (-1)}} \\ y + 2 = \frac{4}{5} (x + 1) \\ 5y + 10 = 4x + 4 \\ -4x + 5y = -6\)
Jibu : -4x + 5y = -6 ni equation ya mstari wa moja kwa moja.
Mfano : Bainisha mteremko na ukatizaji y wa y = 3x + 5.
Suluhisho : kulinganisha na y = mx + c, tunapata m = 3 na c = 5
Jibu : Mteremko = 3, Kukatiza = 5
KATIZA UMBO LA MSTARI ULIOMOJA
Mlinganyo wa mstari wa moja kwa moja unaokata kati a na b kutoka kwa shoka ni: