|
© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)
|
|
|
|
De afstand van een punt tot een
lijn. |
|
|
|
|
In deze les gaan we
een formule afleiden voor de afstand van een punt P toto een lijn l.
|
Neem een lijn l:
ax + by = c en een punt P(xP,
yP).
We gaan nu eerst de afstand van de oorsprong tot lijn l
berekenen.
Zie de figuur hiernaast.
punt A: x = 0 dus by = c en
y = c/b
punt B: y = 0 dus ax = c
en x = c/a
Met Pythagoras: AB = √((c/b)2
+ (c/a)2)
In driehoek OSA geldt 1/2
• OS • AB = 1/2
• OA • OB want beiden zijn de oppervlakte van de driehoek.
Dat geeft: |
|
|
Teken nu de lijn m
door punt P evenwijdig aan l.
m is de lijn ax + by = q, en omdat P(xP,
yP) daar op moet liggen is het de lijn ax
+ by = axP + byP
Dan kunnen we afstand OT van de oorsprong toto m direct
opschrijven: vervang in de formule voor OS gewoon c door
axP + byP : |
|
|
De afstand van P
tot l is ST en dat is OT - OS: |
|
|
|
|
|
Daarmee hebben we een
algemene formule gevonden voor de afstand van een punt P tot een lijn
l. Nog één detail: als die teller negatief is, moet je hem wel
positief maken (een afstand kan immers niet negatief zijn) en dat kan
door er absolute-waarde strepen omheen te zetten.
Slotresultaat: |
|
|
|
|
Voor de afstand van punt P(xP,
yP) tot de lijn l:
ax + by = c geldt: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Voorbeeld:
Bereken de afstand van punt P(3, 6) tot lijn l:
4x + 3y = 14 |
|
Oplossing: |
|
|
|
Sorry, ik kan er ook
niet meer van maken......
Nou, dan komen er nu nog een hele zooi toepassingen......
Die doen we de volgende les.
Nou vooruit dan, eentje alvast nu: |
|
|
|
|
Toepassing:
Lijn op afstand
van een gegeven punt. |
|
|
|
|
Voorbeeld:
Geef vergelijkingen van de lijn door (2,3) die afstand 4 tot punt
P(3, 8) heeft.
Oplossing:
Stel de lijn y = ax + b.
Als die door (2, 3) gaat dan geldt 3 = 2a + b
ofwel b = 3 - 2a
De lijn is dus l: y = ax + 3
- 2a
ofwel ax - y + 3
- 2a = 0
Invullen in de afstandsformule, met P(3, 8): |
|
eerste vergelijking: 3a - 8 + 3
- 2a = √(a2
+ 1)
a - 5 = √(a2 + 1)
a2 - 10a + 25 = a2 + 1
10a = 24
a = 2,4 en dat geeft de lijn y = 2,4x
-
1,8
De vergelijking met het minteken geeft (omdat we alles kwadrateren)
dezelfde oplossing. |
|
|
Let vooral op die
eerste stap: daar schrijven we de vergelijking van de lijn met één
parameter; door de extra voorwaarde dat de lijn door (2,3) moet gaan is
het ons gelukt om de parameter b weg te werken. |
|
|
|
OPGAVEN |
|
|
|
|
1. |
a. |
Bereken de afstand
van punt P(-3, 4) tot de lijn 2x + 5y =
12 |
|
|
|
|
|
b. |
Bereken de afstand
van punt Q(8, -2) tot de lijn x + y =
10 |
|
|
2. |
Gegeven zijn de lijn
3x - 4y = 8 en het punt
A(0, 14). |
|
|
|
|
|
a. |
Bereken de afstand
van punt A tot lijn l . |
|
|
|
|
|
b. |
Welke twee lijnen
door de oorsprong hebben afstand 6 tot punt A ? |
|
|
|
|
3. |
Punt P ligt op
de lijn y = -3x + 2
Hoeveel moet deze lijn omhoog of omlaag geschoven worden zodat de afstand van P
tot de lijn gelijk is geworden aan 8? |
|
|
|
|
4. |
Punt P heeft
afstand 4 tot de lijn y = x + 2
Als je punt P spiegelt in de y-as krijg je een punt Q
en dat punt Q heeft afstand 8 tot de lijn y = x + 2
Bereken de coördinaten van P en Q . |
|
|
|
|
5. |
Gegeven is
parallellogram OABC met O(0, 0) en A(5,
2) en B(5, 5) |
|
|
|
|
|
|
a. |
Bereken de afstand
van punt B tot de diagonaal AC. |
|
|
|
|
b. |
Gebruik die afstand
om de oppervlakte van het parallellogram te berekenen. |
|
c. |
Controleer je
antwoord op vraag b) door het parallellogram "in te lijsten" (dat doe je
in dit geval door er een vierkant met zijden 7 omheen te tekenen) |
|
|
|
|
|
|
|
|
© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)
|