Przejdź do treści
Geometria analityczna

Jak wyznaczyć równanie prostej przez dwa punkty - wzór i przykłady krok po kroku

Naucz się wyznaczać równanie prostej przechodzącej przez dwa punkty. Dwie metody, 5 rozwiązanych zadań, typowe pułapki maturalne.

·3 min czytania

Kiedy to się przydaje?

Równanie prostej przez dwa punkty to absolutna podstawa geometrii analitycznej. Na maturze pojawia się w zadaniach o:

  • wyznaczaniu prostych (oczywiście)
  • sprawdzaniu współliniowości punktów
  • szukaniu symetralnych odcinków
  • znajdowaniu punktów wspólnych prostych

Masz dwa punkty A(x1,y1)A(x_1, y_1) i B(x2,y2)B(x_2, y_2). Chcesz znaleźć równanie prostej, która przez nie przechodzi. Pokażę ci dwie metody.

Metoda 1: Przez współczynnik kierunkowy

Krok 1: Oblicz współczynnik kierunkowy:

a=y2y1x2x1a = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}

Krok 2: Wstaw do wzoru prostej y=ax+by = ax + b, podstawiając współrzędne jednego z punktów:

y1=ax1+b    b=y1ax1y_1 = a \cdot x_1 + b \implies b = y_1 - a \cdot x_1

Krok 3: Zapisz równanie y=ax+by = ax + b.

Metoda 2: Wzór z wyznacznikiem (uniwersalny)

xx1x2x1=yy1y2y1\frac{x - x_1}{x_2 - x_1} = \frac{y - y_1}{y_2 - y_1}

Po przekształceniu daje postać ogólną. Działa zawsze (o ile punkty są różne).

Przykład 1 - Punkt na osiach

0/5

Wyznacz równanie prostej przez punkty A(0,3)A(0, 3) i B(2,7)B(2, 7).

Metoda 1:

a=7320=42=2a = \frac{7 - 3}{2 - 0} = \frac{4}{2} = 2

Punkt A(0,3)A(0, 3) leży na osi OY, więc b=3b = 3 (bo gdy x=0x = 0, y=3y = 3).

Pokaż rozwiązanie
y=2x+3y = 2x + 3

Sprawdzenie: Wstaw B(2,7)B(2, 7): 22+3=72 \cdot 2 + 3 = 7. Zgadza się.

Przykład 2 - Ogólne punkty

0/5

Wyznacz równanie prostej przez A(1,4)A(1, 4) i B(3,2)B(3, -2).

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1
    a=2431=62=3a = \frac{-2 - 4}{3 - 1} = \frac{-6}{2} = -3
  2. Krok 2

    Podstaw A(1,4)A(1, 4):

    4=31+b    b=74 = -3 \cdot 1 + b \implies b = 7
Odpowiedź:

y=3x+7y = -3x + 7

Sprawdzenie z B(3,2)B(3, -2): 33+7=9+7=2-3 \cdot 3 + 7 = -9 + 7 = -2. Zgadza się.

Ujemny współczynnik kierunkowy oznacza, że prosta jest malejąca. Przy a>0a > 0 prosta rośnie. Przy a=0a = 0 masz prostą poziomą y=by = b. Więcej o funkcji liniowej i jej wykresie.

Przykład 3 - Prosta pionowa

0/5

Wyznacz równanie prostej przez A(5,2)A(5, 2) i B(5,8)B(5, 8).

Tu x1=x2=5x_1 = x_2 = 5. Nie możesz obliczyć współczynnika kierunkowego (dzielenie przez zero).

Prosta jest pionowa:

x=5x = 5

Prosta pionowa nie ma postaci y=ax+by = ax + b. Ma postać x=stałax = \text{stała}. Na maturze to częsty "trik" w zadaniach zamkniętych - jedna z odpowiedzi to x=5x = 5, reszta to formuły z yy.

Przykład 4 - Postać ogólna

0/5

Wyznacz równanie prostej przez A(1,3)A(-1, 3) i B(2,3)B(2, -3) w postaci ogólnej.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    Współczynnik kierunkowy:

    a=332(1)=63=2a = \frac{-3 - 3}{2 - (-1)} = \frac{-6}{3} = -2
  2. Krok 2

    b=3(2)(1)=32=1b = 3 - (-2) \cdot (-1) = 3 - 2 = 1

    Postać kierunkowa: y=2x+1y = -2x + 1

    Postać ogólna: Przenieś wszystko na jedną stronę:

    2x+y1=02x + y - 1 = 0

    Na maturze mogą pytać o konkretną postać. Postać ogólna: Ax+By+C=0Ax + By + C = 0. Postać kierunkowa: y=ax+by = ax + b. Umiej przechodzić między nimi. Szczegóły w przewodniku po równaniu prostej.

Przykład 5 - Prosta z zadania maturalnego

0/5

Punkty A(2,1)A(2, 1) i B(6,5)B(6, 5) są końcami odcinka. Wyznacz równanie symetralnej tego odcinka.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    Środek odcinka ABAB:

    S=(2+62,1+52)=(4,3)S = \left(\frac{2 + 6}{2}, \frac{1 + 5}{2}\right) = (4, 3)
  2. Krok 2

    Współczynnik kierunkowy ABAB:

    aAB=5162=1a_{AB} = \frac{5 - 1}{6 - 2} = 1
  3. Krok 3

    Symetralna jest prostopadła do ABAB, więc jej współczynnik kierunkowy:

    as=1aAB=1a_s = -\frac{1}{a_{AB}} = -1
  4. Krok 4

    Symetralna przechodzi przez S(4,3)S(4, 3):

    3=14+b    b=73 = -1 \cdot 4 + b \implies b = 7
Odpowiedź:

y=x+7y = -x + 7

To złożone zadanie, ale składa się z kroków, które już umiesz. Klucz: symetralna jest prostopadła do odcinka i przechodzi przez jego środek. Więcej o geometrii analitycznej na maturze.

Proste równoległe i prostopadłe

Dwie proste y=a1x+b1y = a_1x + b_1 i y=a2x+b2y = a_2x + b_2:

  • Równoległe: a1=a2a_1 = a_2 (ten sam współczynnik kierunkowy, różny wyraz wolny)
  • Prostopadłe: a1a2=1a_1 \cdot a_2 = -1 (iloczyn współczynników wynosi 1-1)

To jeden z najczęstszych motywów na maturze w zadaniach zamkniętych.

Typowe pułapki

Pułapka 1: Odwrócenie kolejności w ułamku

a=y2y1x2x1(dobrze)a = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} \quad \text{(dobrze)} a=x2x1y2y1(zˊle!)a = \frac{x_2 - x_1}{y_2 - y_1} \quad \text{(źle!)}

Pułapka 2: Znaki minus

Dla punktów A(3,2)A(-3, 2) i B(1,4)B(1, -4):

a=421(3)=64=32a = \frac{-4 - 2}{1 - (-3)} = \frac{-6}{4} = -\frac{3}{2}

Częsty błąd: napisanie 4213\frac{-4 - 2}{1 - 3} zamiast 421(3)\frac{-4 - 2}{1 - (-3)}. Minus przed liczbą ujemną zmienia się w plus.

Pułapka 3: Prosta pionowa

Gdy x1=x2x_1 = x_2, wynik to x=stałax = \text{stała}, nie jakaś postać y=...y = .... Sprawdź to ZANIM zaczniesz liczyć.

Podsumowanie - co musisz umieć

  • Obliczać współczynnik kierunkowy z dwóch punktów
  • Wyznaczać bb (wyraz wolny) przez podstawienie punktu
  • Rozpoznawać prostą pionową (x1=x2x_1 = x_2)
  • Zamieniać postać kierunkową na ogólną i odwrotnie
  • Stosować warunki równoległości i prostopadłości
  • Sprawdzać wynik przez wstawienie obu punktów

Gotowy do ćwiczeń? Przejdź do zadań z geometrii analitycznej - mamy 280 zadań czekających na ciebie.

Następny krok Losuj kolejne zadanie

Kategoria: Geometria analityczna

Zobacz wszystkie

Przestań szukać, zacznij ćwiczyć

Masz tu wszystko czego potrzebujesz do matury. Prawdziwe zadania CKE z rozwiązaniami krok po kroku, filmy i śledzenie postępu.

2376

zadań CKE

2000+

rozwiązań

1537

filmów

Ćwicz w aplikacji Sprawna Matura

Te same zadania CKE z rozwiązaniami, brudnopis i kalkulator, także offline.

Pobierz z App StorePobierz z Google Play