4.1 Vinklar och cirklar
Sommarmatte 1
Versionen från 24 april 2007 kl. 11.36 (redigera) Lina (Diskussion | bidrag) (→Vinkelmått) ← Gå till föregående ändring |
Nuvarande version (25 maj 2007 kl. 15.18) (redigera) (ogör) Mikael (Diskussion | bidrag) (→Vinkelmått) |
||
(48 mellanliggande versioner visas inte.) | |||
Rad 1: | Rad 1: | ||
+ | __NOTOC__ | ||
<table><tr><td width="600"> | <table><tr><td width="600"> | ||
- | |||
- | =4.1 Vinklar och cirklar= | ||
<div class="inforuta"> | <div class="inforuta"> | ||
'''Innehåll:''' | '''Innehåll:''' | ||
- | *Vinkelmått | + | *Olika vinkelmått (grader, radianer och varv) |
+ | *Pythagoras sats | ||
*Avståndsformeln i planet | *Avståndsformeln i planet | ||
*Cirkelns ekvation | *Cirkelns ekvation | ||
Rad 11: | Rad 11: | ||
<div class="inforuta"> | <div class="inforuta"> | ||
- | '''Läromål:''' | + | '''Lärandemål:''' |
Efter detta avsnitt ska du ha lärt dig att: | Efter detta avsnitt ska du ha lärt dig att: | ||
- | *Omvandla mellan grader, radianer och varv | + | *Omvandla mellan grader, radianer och varv. |
- | *Beräkna arean och omkretsen av en cirkelsektor | + | *Beräkna arean och omkretsen av cirkelsektorer. |
- | *Beräkna avståndet mellan två punkter i planet | + | *Känna till begreppen katet, hypotenusa och rätvinklig triangel. |
- | *Skissera cirklar med hjälp av att kvadratkomplettera deras ekvationer | + | *Formulera och använda Pythagoras sats. |
- | *Använda begreppen enhetscirkel, tangent, radie, diameter, pereferi, korda och cirkelbåge. | + | *Beräkna avståndet mellan två punkter i planet. |
- | *Lösa geometriska problem som innehåller cirklar | + | *Skissera cirklar med hjälp av att kvadratkomplettera deras ekvationer. |
+ | *Känna till begreppen enhetscirkel, tangent, radie, diameter, periferi, korda och cirkelbåge. | ||
+ | *Lösa geometriska problem som innehåller cirklar. | ||
</div> | </div> | ||
Rad 38: | Rad 40: | ||
Det finns flera olika enheter för att mäta vinklar, som är praktiska i olika sammanhang. De två vanligaste vinkelmåtten i matematiken är grader och radianer. | Det finns flera olika enheter för att mäta vinklar, som är praktiska i olika sammanhang. De två vanligaste vinkelmåtten i matematiken är grader och radianer. | ||
- | *'''Grader.''' Om ett helt varv delas in i 360 delar, så kallas varje del $1$ grad. Beteckningen för grader är $ ^\circ$. | + | *'''Grader.''' Om ett helt varv delas in i 360 delar, så kallas varje del 1 grad. Beteckningen för grader är $ ^\circ$. |
- | Bild: figur 3.2.1 | + | [[Bild:3_2_1.gif||center]] |
- | *'''Radianer.''' Ett annat sätt att mäta vinklar är att omvända längden av vinkelns cirkelbåge i förhållandet till radien som mått på vinkeln. Detta vinkelmått kallas för radian. Ett varv är alltså $2\pi$ radianer eftersom cirkelns omkrets är $2\pi r$, där $r$ är cirkelns radie. | + | *'''Radianer.''' Ett annat sätt att mäta vinklar är att använda längden av vinkelns cirkelbåge i förhållande till radien som mått på vinkeln. Detta vinkelmått kallas för radian. Ett varv är alltså $\,2\pi\,$ radianer eftersom cirkelns omkrets är $\,2\pi r\,$, där $\,r\,$ är cirkelns radie. |
- | Bild: figurer 3.2.2 och figurer 3.2.3 | + | [[Bild:3_2_2.gif||center]] |
- | Ett helt varv är $360^\circ$ eller $2\pi$ radianer och det gör att | + | Ett helt varv är $\,360^\circ\,$ eller $\,2\pi\,$ radianer och det gör att |
- | $$1^\circ = \frac{1}{360} \cdot 2\pi \mbox{ radianer } = \frac{\pi}{180} \mbox{ radianer }$$ | + | $$\eqalign{&1^\circ = \frac{1}{360} \cdot 2\pi\ \mbox{ radianer } = \frac{\pi}{180}\ \mbox{ radianer,}\cr &1\ \mbox{ radian } = \frac{1}{2\pi} \cdot 360^\circ = \frac{180^\circ}{\pi}\,\mbox{.}}$$ |
- | $$1 \mbox{ radianer } = \frac{1}{2\pi} \cdot 360^\circ = \frac{180^\circ}{\pi}$$ | + | |
Dessa omvandlingsfaktorer kan användas för att konvertera mellan grader och radianer. | Dessa omvandlingsfaktorer kan användas för att konvertera mellan grader och radianer. | ||
Rad 56: | Rad 57: | ||
<ol type="a"> | <ol type="a"> | ||
- | <li>$30^\circ = 30 \cdot 1^\circ = 30 \cdot \displaystyle \frac{\pi}{180} \mbox{ radianer } = \displaystyle \frac{\pi}{6} \mbox{ radianer }$ <br><br> | + | <li>$30^\circ = 30 \cdot 1^\circ = 30 \cdot \displaystyle \frac{\pi}{180}\ \mbox{ radianer } = \displaystyle \frac{\pi}{6}\ \mbox{ radianer }$ <br><br> |
- | <li>$ \displaystyle \frac{\pi}{8} \mbox {radianer } = \displaystyle \frac{\pi}{8} \cdot (1 \; \mbox{radian }) = \displaystyle \frac{\pi}{8} \cdot \displaystyle \frac{180^\circ}{\pi} = 22,5^\circ$ | + | <li>$ \displaystyle \frac{\pi}{8}\ \mbox { radianer } = \displaystyle \frac{\pi}{8} \cdot (1 \; \mbox{radian}\,) = \displaystyle \frac{\pi}{8} \cdot \displaystyle \frac{180^\circ}{\pi} = 22{,}5^\circ$ |
</ol> | </ol> | ||
</div> | </div> | ||
- | I en del sammanhang kan det vara meningsfullt att tala om negativa vinklar eller vinklar som är större än $360^\circ$. Då kan man använda att man kan ange samma riktning med flera olika vinklar som skiljer sig från varandra med ett helt antal varv. | + | I en del sammanhang kan det vara meningsfullt att tala om negativa vinklar eller vinklar som är större än 360°. Då kan man använda att man kan ange samma riktning med flera olika vinklar som skiljer sig från varandra med ett helt antal varv. |
- | Bild: Figur 3.2.4 | + | [[Bild:t_3_2_4.gif|center]] |
<div class="exempel"> | <div class="exempel"> | ||
Rad 70: | Rad 71: | ||
<ol type="a"> | <ol type="a"> | ||
- | <li>Vinklar $-55^\circ$ och $665^\circ$ anger samma riktning eftersom $$-55^\circ + 2 \cdot 360^\circ = 665^\circ \; \mbox{.}$$ | + | <li>Vinklarna $\,-55^\circ\,$ och $\,665^\circ\,$ anger samma riktning eftersom |
- | <li>Vinklarna $\frac{3\pi}{7}$ och $-\frac{11\pi}{7}$ anger samma riktning eftersom $$\frac{3\pi}{7} - 2\pi = -\frac{11\pi}{7} \; \mbox{.}$$ | + | $$-55^\circ + 2 \cdot 360^\circ = 665^\circ\,\mbox{.}$$ |
- | <li> Vinklarna $36^\circ$ och $216^\circ$ anger inte samma riktning utan motsatta riktningar eftersom $$36^\circ + 180^\circ = 216^\circ \; \mbox{.}$$ | + | |
+ | <li>Vinklarna $\,\displaystyle\frac{3\pi}{7}\,$ och $\,-\displaystyle\frac{11\pi}{7}\,$ anger samma riktning eftersom | ||
+ | $$\frac{3\pi}{7} - 2\pi = -\frac{11\pi}{7}\,\mbox{.}$$ | ||
+ | |||
+ | <li> Vinklarna $\,36^\circ\,$ och $\,216^\circ\,$ anger inte samma riktning utan motsatta riktningar eftersom | ||
+ | $$36^\circ + 180^\circ = 216^\circ\,\mbox{.}$$ | ||
</ol> | </ol> | ||
</div> | </div> | ||
- | ==Avståndsformlen== | + | ==Avståndsformeln== |
- | Pythagoras sats är en av de mest kända satserna i matematiken och säger att i en rätvinklig triangel med kateter $a$ och $b$ , och hypotenusa $c$ gäller att | + | Pythagoras sats är en av de mest kända satserna i matematiken och säger att i en rätvinklig triangel med kateter $\,a\,$ och $\,b\,$, och hypotenusa $\,c\,$ gäller att |
- | $$c^2 = a^2 + b^2 \; \mbox{.}$$ | + | <div class="regel"> |
+ | [[Bild:T_3_2_5.gif|right]] | ||
+ | '''Pythagoras sats:''' | ||
+ | $$c^2 = a^2 + b^2\,\mbox{.}$$ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | </div> | ||
- | Bild: figur 3.2.5 | ||
<div class="exempel"> | <div class="exempel"> | ||
'''Exempel 3''' | '''Exempel 3''' | ||
- | Bild: figur 3.2.6 | + | [[Bild:3_2_6.gif|right]] |
- | I triangel till höger är | + | I triangeln till höger är |
$$c^2= 3^2 + 4^2 = 9 +16 = 25$$ | $$c^2= 3^2 + 4^2 = 9 +16 = 25$$ | ||
- | och därför är hypotenusan $c$ lika med | + | och därför är hypotenusan $\,c\,$ lika med |
- | $$c=\sqrt{25} = 5 \; \mbox{.}$$ | + | $$c=\sqrt{25} = 5\,\mbox{.}$$ |
</div> | </div> | ||
- | |||
Pythagoras sats kan användas för att beräkna avståndet mellan två punkter i ett koordinatsystem. | Pythagoras sats kan användas för att beräkna avståndet mellan två punkter i ett koordinatsystem. | ||
Rad 101: | Rad 115: | ||
'''Avståndsformeln:''' | '''Avståndsformeln:''' | ||
- | Avståndet $d$ mellan två puntker med koordinater $(x, y)$ och $(a, b)$ är | + | Avståndet $\,d\,$ mellan två punkter med koordinater $\,(x, y)\,$ och $\,(a, b)\,$ är |
- | $$d = \sqrt{(x – a)^2 + (y – b)^2} $$ | + | $$d = \sqrt{(x – a)^2 + (y – b)^2}\,\mbox{.}$$ |
</div> | </div> | ||
- | Denna formel kallas för avståndsformeln. | ||
Linjestycket mellan punkterna är hypotenusan i en rätvinklig triangel vars kateter är parallella med koordinataxlarna. | Linjestycket mellan punkterna är hypotenusan i en rätvinklig triangel vars kateter är parallella med koordinataxlarna. | ||
- | Bild: figur 3.2.7 | + | [[Bild:3_2_7.gif|center]] |
- | Kateternas längd är lika med beloppet av skillnaden i $x$- och $y$-led mellan punkterna, d.v.s. $|x-a|$ respektive $|y-b|$. Pythagoras sats ger sedan avståndsformeln. | + | Kateternas längd är lika med beloppet av skillnaden i ''x''- och ''y''-led mellan punkterna, dvs. $|x-a|$ respektive $|y-b|$. Pythagoras sats ger sedan avståndsformeln. |
<div class="exempel"> | <div class="exempel"> | ||
Rad 116: | Rad 129: | ||
<ol type="a"> | <ol type="a"> | ||
- | <li>Avståndet mellan $(1,2)$ och $(3,1)$ är $$d=\sqrt{ (1-3)^2 + (2-1)^2} = \sqrt{(-2)^2 + 1^2} = \sqrt{ 4+1} = \sqrt{5} \; \mbox{.}$$ | + | <li>Avståndet mellan $\,(1,2)\,$ och $\,(3,1)\,$ är |
- | <li>Avståndet mellan $(-1,0)$ och $(-2,-5)$ är $$d=\sqrt{ (-1-(-2))^2 + (0-(-5))^2} = \sqrt{1^2 + 5^2} = \sqrt{1+25} = \sqrt{26} \; \mbox{.}$$ | + | $$d=\sqrt{ (1-3)^2 + (2-1)^2} = \sqrt{(-2)^2 + 1^2} = \sqrt{ 4+1} = \sqrt{5}\,\mbox{.}$$ |
+ | |||
+ | <li>Avståndet mellan $\,(-1,0)\,$ och $\,(-2,-5)\,$ är | ||
+ | $$d=\sqrt{ (-1-(-2))^2 + (0-(-5))^2} = \sqrt{1^2 + 5^2} = \sqrt{1+25} = \sqrt{26}\,\mbox{.}$$ | ||
</ol> | </ol> | ||
</div> | </div> | ||
- | |||
- | [http://www.theducation.se/kurser/experiment/gyma/applets/ex24_avstand_pythagoras/index.html Interaktivt experiment: Här kan du experimentera med avståndsformeln och Pythagoras sats] | ||
==Cirklar== | ==Cirklar== | ||
- | En cirkel består av alla punkter som befinner sig på ett visst fixt avstånd $r$ från en punkt $(a,b)$. | + | En cirkel består av alla punkter som befinner sig på ett visst fixt avstånd $\,r\,$ från en punkt $\,(a,b)\,$. |
- | Bild:figur 3.2.8 | + | [[Bild:3_2_8.gif|center]] |
- | Avståndet $r$ kallan för cirkelns radie och punkten $(a,b)$ för cirkelns medelpunkt. Figuren nedan visar andra viktiga cirkelbegrepp. | + | Avståndet $\,r\,$ kallas för cirkelns radie och punkten $\,(a,b)\,$ för cirkelns medelpunkt. Figuren nedan visar andra viktiga cirkelbegrepp. |
- | [[Bild:3_2_10.gif]] | + | [[Bild:3_2_10.gif|center]] |
Rad 137: | Rad 151: | ||
'''Exempel 5''' | '''Exempel 5''' | ||
- | En cirkelsektor är given i figuren till höger. Bild: figur 3.2.10 | + | En cirkelsektor är given i figuren till höger. [[Bild:t_3_2_9.gif|right]] |
<ol type="a"> | <ol type="a"> | ||
- | <li>Bestäm cirkelbågens längd <br><br> | + | <li>Bestäm cirkelbågens längd. <br><br> |
- | Medelpunktsvinkeln $50^\circ$ blir i radianer | + | Medelpunktsvinkeln $\,50^\circ\,$ blir i radianer |
- | $$50^\circ= 50 \cdot 1^\circ = 50 \cdot \frac{\pi}{180} \mbox{ radianer } = \frac{5\pi}{18} \mbox{ radianer. }$$ | + | $$50^\circ= 50 \cdot 1^\circ = 50 \cdot \frac{\pi}{180}\ \mbox{ radianer } = \frac{5\pi}{18}\ \mbox{ radianer. }$$ |
- | På det sätt som radianer är definerat betyder detta att cirkelbågens längd är radien multiplicerat med vinkeln mätt i radianer, | + | På det sätt som radianer är definierat betyder detta att cirkelbågens längd är radien multiplicerat med vinkeln mätt i radianer, |
- | $$3 \cdot \frac{5\pi}{18} \mbox{ l.e. } = \frac{5\pi}{6} \mbox{ l.e. }$$ | + | $$3 \cdot \frac{5\pi}{18}\ \mbox{ l.e. } = \frac{5\pi}{6}\ \mbox{ l.e. }$$ |
<li>Bestäm cirkelsektorns area. <br><br> | <li>Bestäm cirkelsektorns area. <br><br> | ||
Cirkelsektorns andel av hela cirkeln är $$\frac{50^\circ}{360^\circ} = \frac{5}{36}$$ | Cirkelsektorns andel av hela cirkeln är $$\frac{50^\circ}{360^\circ} = \frac{5}{36}$$ | ||
- | och det betyder att dess area är $\frac{5}{36}$ delar av cirkelns area som är $\pi r^2 = \pi 3^2 = 9\pi$, d.v.s. | + | och det betyder att dess area är $\,\frac{5}{36}\,$ delar av cirkelns area som är $\,\pi r^2 = \pi 3^2 = 9\pi\,$, dvs. |
- | $$\frac{5}{36} \cdot 9\pi \mbox{ a.e. }= \frac{5\pi}{4} \mbox{ a.e. }$$ | + | $$\frac{5}{36} \cdot 9\pi\ \mbox{ a.e. }= \frac{5\pi}{4}\ \mbox{ a.e. }$$ |
</ol> | </ol> | ||
</div> | </div> | ||
- | Bild:3.2.11 | ||
- | En punkt $(x,y)$ ligger på cirkeln som har medelpunkt i $(a,b)$ och radie $r$ om dess avstånd till medelpunkten är lika med $r$. Detta villkor kan formuleras med avståndsformeln som | + | |
+ | En punkt $\,(x,y)\,$ ligger på cirkeln som har medelpunkt i $\,(a,b)\,$ och radie $\,r\,$ om dess avstånd till medelpunkten är lika med $\,r\,$. Detta villkor kan formuleras med avståndsformeln som | ||
<div class="regel"> | <div class="regel"> | ||
+ | [[Bild:T_3_2_11.gif|right]] | ||
'''Cirkelns ekvation:''' | '''Cirkelns ekvation:''' | ||
- | $$(x – a)^2 + (y – b)^2 = r^2$$ | + | $$(x – a)^2 + (y – b)^2 = r^2\,\mbox{.}$$ |
- | </div> | + | |
- | och kallas för cirkelns ekvation. | + | |
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | </div> | ||
+ | |||
<div class="exempel"> | <div class="exempel"> | ||
'''Exempel 6''' | '''Exempel 6''' | ||
- | + | {| | |
+ | |- | ||
+ | | width=50% valign=top | | ||
<ol type="a"> | <ol type="a"> | ||
- | <li>$(x-1)^2 + (y-2)^2 = 9$ är ekvationen för en cirkel med medelpunkten i $(1,2)$ och radie $\sqrt{9} = 3$.<br><br> | + | <li>$(x-1)^2 + (y-2)^2 = 9\quad$ är ekvationen för en cirkel med medelpunkt i $\,(1,2)\,$ och radie $\,\sqrt{9} = 3\,$.<br><br> |
- | <li>$x^2 + (y-1)^2 = 1$ kan skriva som $(x-0)^2 + (y-1)^2 = 1$ och är ekvationen för en cirkel med medelpunkten i $(0,1)$ och radie $\sqrt{1} = 1$.<br><br> | + | |
- | <li>$(x+1)^2 + (y-3)^2 = 5$ kan skrivas som $(x-(-1))^2 + (y-3)^2 = 5$ och är ekvationen för en cirkel med medelpunkten i $(-1,3)$ och radie $\sqrt{5} \approx 2{,}236$. | + | |
</ol> | </ol> | ||
+ | | width=45% valign=top | | ||
+ | [[Bild:t_3_2_12.gif|right]] | ||
+ | | width=5% valign=top | | ||
- | Bild: figur 3.2-12-14 | + | |} |
+ | {| | ||
+ | |- | ||
+ | | width=50% valign=top | | ||
+ | <ol type="a" start=2> | ||
+ | <li>$x^2 + (y-1)^2 = 1\quad$ kan skrivas som $\,(x-0)^2 + (y-1)^2 = 1\,$ och är ekvationen för en cirkel med medelpunkt i $\,(0,1)\,$ och radie $\,\sqrt{1} = 1\,$.<br><br> | ||
+ | </ol> | ||
+ | | width=45% valign=top | | ||
+ | [[Bild:t_3_2_13.gif|right]] | ||
+ | | width=5% valign=top | | ||
+ | |||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | {| | ||
+ | |- | ||
+ | | width=60% valign=top | | ||
+ | <ol type="a" start=3> | ||
+ | <li>$(x+1)^2 + (y-3)^2 = 5\quad$ kan skrivas som $\,(x-(-1))^2 + (y-3)^2 = 5\,$ och är ekvationen för en cirkel med medelpunkt i $\,(-1,3)\,$ och radie $\,\sqrt{5} \approx 2{,}236\,$. | ||
+ | </ol> | ||
+ | | width=40% valign=top | | ||
+ | [[Bild:t_3_2_14.gif|right]] | ||
+ | |||
+ | |} | ||
</div> | </div> | ||
<div class="exempel"> | <div class="exempel"> | ||
- | '''Exempel 7''' | ||
+ | '''Exempel 7''' | ||
+ | {| | ||
+ | |- | ||
+ | | width=40% valign=top | | ||
<ol type="a"> | <ol type="a"> | ||
- | <li>Ligger punkten $(1,2)$ på cirkeln $(x-4)^2 +y^2=13$? <br><br> | + | <li>Ligger punkten $\,(1,2)\,$ på cirkeln $\,(x-4)^2 +y^2=13\,$?<br><br> |
- | Stoppar vi in punktens koordinater $x=1$ och $y=2$ i cirkelns ekvation har vi att | + | Stoppar vi in punktens koordinater $\,x=1\,$ och $\,y=2\,$ i cirkelns ekvation har vi att <br> |
- | $$\mbox{VL }= (1-4)^2+2^2 =(-3)^2+2^2=9+4=13= \mbox{ HL}\; \mbox{.}$$ | + | $\mbox{VL }= (1-4)^2+2^2 = $ <br> |
+ | $=(-3)^2+2^2=9+4=13= \mbox{ HL}\,\mbox{.}$ <br> | ||
Eftersom punkten uppfyller cirkelns ekvation ligger punken på cirkeln. <br><br> | Eftersom punkten uppfyller cirkelns ekvation ligger punken på cirkeln. <br><br> | ||
- | <li>Bestäm ekvationen för cirkeln som har medelpunkt i $(3,4)$ och innehåller punkten $(1,0)$.<br><br> | + | </ol> |
- | Eftersom punkten $(1,0)$ ska ligga på cirkeln måste cirkelns radie vara lika med avståndet från $(1,0)$ till medelpunkten $(3,4)$. Avståndsformlen ger att detta avstånd är $$c=\sqrt{(3-1)^2 + (4-0)^2 }= \sqrt{4 +16} = \sqrt{20} \; \mbox{.}$$ | + | | width=60% valign=top | |
+ | [[Bild:t_3_2_15.gif|right]] | ||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | {| | ||
+ | |- | ||
+ | | width=40% valign=top | | ||
+ | <ol type="a" start=2> | ||
+ | <li>Bestäm ekvationen för cirkeln som har medelpunkt i $\,(3,4)\,$ och innehåller punkten $\,(1,0)\,$.<br><br> | ||
+ | Eftersom punkten $\,(1,0)\,$ ska ligga på cirkeln måste cirkelns radie vara lika med avståndet från $\,(1,0)\,$ till medelpunkten $\,(3,4)\,$. Avståndsformeln ger att detta avstånd är | ||
+ | $$c=\sqrt{(3-1)^2 + (4-0)^2 }= \sqrt{4 +16} = \sqrt{20} \, \mbox{.}$$ | ||
Cirkelns ekvation är därför | Cirkelns ekvation är därför | ||
$$(x-3)^2 + (y-4)^2 = 20 \; \mbox{.}$$ | $$(x-3)^2 + (y-4)^2 = 20 \; \mbox{.}$$ | ||
</ol> | </ol> | ||
- | + | | width=60% valign=top | | |
- | Bild: 3.2.15 och 3.2.16 | + | [[Bild:t_3_2_16.gif|right]] |
+ | |} | ||
</div> | </div> | ||
+ | |||
<div class="exempel"> | <div class="exempel"> | ||
'''Exempel 8''' | '''Exempel 8''' | ||
- | Bestäm medelpunkt och radie för den cirkel vars ekvation är $x^2 + y^2 – 2x + 4y + 1 = 0$. | + | Bestäm medelpunkt och radie för den cirkel vars ekvation är $\ x^2 + y^2 – 2x + 4y + 1 = 0\,$. |
- | Vi försöker skriva om cirkelns ekvation på formen | + | Vi ska försöka skriva om cirkelns ekvation på formen |
$$(x – a)^2 + (y – b)^2 = r^2$$ | $$(x – a)^2 + (y – b)^2 = r^2$$ | ||
- | för då kan vi direkt avläsa att medelpunken $(a,b)$ och radien $r$. | + | för då kan vi direkt avläsa att medelpunken är $\,(a,b)\,$ och radien är $\,r\,$. |
- | Börja med att kvadratkomplettera termerna som innehåller $x$ i vänsterledet | + | Börja med att kvadratkomplettera termerna som innehåller $\,x\,$ i vänsterledet |
- | $$ \underline{x^2-2x} + y^2+4y + 1 =\underline{(x-1)^2-1^2} + y^2+4y + 1$$ | + | $$ \underline{x^2-2x\vphantom{(}} + y^2+4y + 1 =\underline{(x-1)^2-1^2} + y^2+4y + 1$$ |
(de understrukna termerna visar kvadratkompletteringen). | (de understrukna termerna visar kvadratkompletteringen). | ||
Kvadratkomplettera sedan termerna som innehåller $y$ | Kvadratkomplettera sedan termerna som innehåller $y$ | ||
- | $$ (x-1)^2-1^2 + \underline{y^2+4y} + 1= (x-1)^2-1^2 + \underline{(y+2)^2-2^2} + 1$$ | + | $$ (x-1)^2-1^2 + \underline{y^2+4y} + 1= (x-1)^2-1^2 + \underline{(y+2)^2-2^2} + 1\,\mbox{.}$$ |
Vänsterledet är alltså lika med | Vänsterledet är alltså lika med | ||
$$ (x-1)^2 + (y+2)^2-4 $$ | $$ (x-1)^2 + (y+2)^2-4 $$ | ||
- | och flyttar vi över $4$ till högerledet är cirkelns ekvation | + | och flyttar vi över 4 till högerledet är cirkelns ekvation |
- | $$ (x-1)^2 + (y+2)^2 = 4 \; \mbox{.}$$ | + | $$ (x-1)^2 + (y+2)^2 = 4 \, \mbox{.}$$ |
- | Vi avläser att medelpunkten är $(1,2)$ och radien är $\sqrt{4}= 2$. | + | Vi avläser att medelpunkten är $\,(1,-2)\,$ och radien är $\,\sqrt{4}= 2\,$. |
- | [[Bild:766790.gif]] | + | [[Bild:766790.gif||center]] |
</div> | </div> | ||
+ | |||
+ | [[4.1 Övningar|Övningar]] | ||
Rad 224: | Rad 292: | ||
'''Råd för inläsning''' | '''Råd för inläsning''' | ||
- | '''Tänk på att:''' | + | '''Grund- och slutprov''' |
- | Lär dig att använda enhetscirkeln som ett verktyg i det trigonometriska arbetet. Avläsningar i enhetscirkeln ger dig viktiga upplysningar om diverse samband. | + | Efter att du har läst texten och arbetat med övningarna ska du göra grund- och slutprovet för att bli godkänd på detta avsnitt. Du hittar länken till proven i din student lounge. |
+ | |||
+ | |||
+ | '''Tänk på att:''' | ||
Rad 232: | Rad 303: | ||
för dig som vill fördjupa dig ytterligare eller behöver en längre förklaring vill vi tipsa om: | för dig som vill fördjupa dig ytterligare eller behöver en längre förklaring vill vi tipsa om: | ||
- | |||
- | [http://www.theducation.se/kurser/gymab/bgeometri_sam/bgeometri_sam.htm Sammanfattning av Geometri B ur Theducations gymnasielexikon] | ||
[http://sv.wikipedia.org/wiki/Pythagoras_sats Läs mer om Pythagoras sats på svenska Wikipedia] | [http://sv.wikipedia.org/wiki/Pythagoras_sats Läs mer om Pythagoras sats på svenska Wikipedia] | ||
Rad 244: | Rad 313: | ||
[http://www.math.kth.se/online/images/sinus_och_cosinus_i_enhetscirkeln.swf Interaktivt experiment: sinus och cosinus i enehtscirkeln] (Flash) | [http://www.math.kth.se/online/images/sinus_och_cosinus_i_enhetscirkeln.swf Interaktivt experiment: sinus och cosinus i enehtscirkeln] (Flash) | ||
- | [http://www.theducation.se/kurser/experiment/gyma/applets/ex31_randvinkelsatsen/index.html Experimentera med Randvinkelsatsen] | ||
- | |||
- | [http://www.theducation.se/kurser/experiment/gyma/applets/ex24_avstand_pythagoras/index.html Experimentera med Pythagoras sats] | ||
- | |||
- | [http://www.theducation.se/kurser/experiment/gyma/applets/ex38_fyrhorning/fyrhorning.html Experimentera med vinkelsumman i en fyrhörning] | ||
</div> | </div> | ||
- | |||
- | |||
- | '''© Copyright 2006, KTH Matematik''' | ||
- | |||
Nuvarande version
Innehåll:
Lärandemål: Efter detta avsnitt ska du ha lärt dig att:
|
|||||||||||||
[redigera] Teori[redigera] VinkelmåttDet finns flera olika enheter för att mäta vinklar, som är praktiska i olika sammanhang. De två vanligaste vinkelmåtten i matematiken är grader och radianer.
Exempel 1
I en del sammanhang kan det vara meningsfullt att tala om negativa vinklar eller vinklar som är större än 360°. Då kan man använda att man kan ange samma riktning med flera olika vinklar som skiljer sig från varandra med ett helt antal varv. Exempel 2
[redigera] AvståndsformelnPythagoras sats är en av de mest kända satserna i matematiken och säger att i en rätvinklig triangel med kateter $\,a\,$ och $\,b\,$, och hypotenusa $\,c\,$ gäller att
Exempel 3 I triangeln till höger är $$c^2= 3^2 + 4^2 = 9 +16 = 25$$ och därför är hypotenusan $\,c\,$ lika med $$c=\sqrt{25} = 5\,\mbox{.}$$ Pythagoras sats kan användas för att beräkna avståndet mellan två punkter i ett koordinatsystem. Avståndsformeln: Avståndet $\,d\,$ mellan två punkter med koordinater $\,(x, y)\,$ och $\,(a, b)\,$ är $$d = \sqrt{(x – a)^2 + (y – b)^2}\,\mbox{.}$$ Linjestycket mellan punkterna är hypotenusan i en rätvinklig triangel vars kateter är parallella med koordinataxlarna. Kateternas längd är lika med beloppet av skillnaden i x- och y-led mellan punkterna, dvs. $|x-a|$ respektive $|y-b|$. Pythagoras sats ger sedan avståndsformeln. Exempel 4
[redigera] CirklarEn cirkel består av alla punkter som befinner sig på ett visst fixt avstånd $\,r\,$ från en punkt $\,(a,b)\,$. Avståndet $\,r\,$ kallas för cirkelns radie och punkten $\,(a,b)\,$ för cirkelns medelpunkt. Figuren nedan visar andra viktiga cirkelbegrepp.
Exempel 5 En cirkelsektor är given i figuren till höger.
Exempel 6
Exempel 7
Exempel 8 Bestäm medelpunkt och radie för den cirkel vars ekvation är $\ x^2 + y^2 – 2x + 4y + 1 = 0\,$.
Börja med att kvadratkomplettera termerna som innehåller $\,x\,$ i vänsterledet $$ \underline{x^2-2x\vphantom{(}} + y^2+4y + 1 =\underline{(x-1)^2-1^2} + y^2+4y + 1$$ (de understrukna termerna visar kvadratkompletteringen). Kvadratkomplettera sedan termerna som innehåller $y$ $$ (x-1)^2-1^2 + \underline{y^2+4y} + 1= (x-1)^2-1^2 + \underline{(y+2)^2-2^2} + 1\,\mbox{.}$$ Vänsterledet är alltså lika med $$ (x-1)^2 + (y+2)^2-4 $$ och flyttar vi över 4 till högerledet är cirkelns ekvation $$ (x-1)^2 + (y+2)^2 = 4 \, \mbox{.}$$ Vi avläser att medelpunkten är $\,(1,-2)\,$ och radien är $\,\sqrt{4}= 2\,$.
Råd för inläsning Grund- och slutprov Efter att du har läst texten och arbetat med övningarna ska du göra grund- och slutprovet för att bli godkänd på detta avsnitt. Du hittar länken till proven i din student lounge.
för dig som vill fördjupa dig ytterligare eller behöver en längre förklaring vill vi tipsa om: Läs mer om Pythagoras sats på svenska Wikipedia Läs mer i Mathworld om cirkeln
Interaktivt experiment: sinus och cosinus i enehtscirkeln (Flash)
|
|