Rechte lijnen

Rechte lijnen

Rechte lijnen

Wat ga ik leren?

Rechte lijnen zijn er in alle soorten en maten. De standaard-formule bestaat uit een richtingscoëfficiënt en het snijpunt met de \(\small y\)-as. Je kunt de vergelijking ook omschrijven, door bijvoorbeeld links en rechts met hetzelfde getal te vermenigvuldigen, maar de lijn blijft dezelfde. Er zijn 'speciale' rechte lijnen; de verticale lijn, de horizontale lijn en de lijn door de oorsprong. Deze hebben bepaalde eigenschappen. Wanneer twee lijnen loodrecht op elkaar staan hebben hun richtingscoëfficiënten een speciale eigenschap. Naast zogenaamde loodlijnen hebben we ook nog middelloodlijnen.

Al deze soorten rechte lijnen komen in deze paragraaf voorbij. Ook leer je hoe je de omgeschreven cirkel maakt en hoe je het middelpunt ervan kan bepalen.

 

Opgaven

Dubbele afstand

 

 

 

 

 

 

Apollonios van Perga
In paragraaf 'Cirkels' zullen we bewijzen dat de punten \(\small X\) die twee keer zo ver van \(\small A\) afliggen als van \(\small B\) inderdaad een cirkel vormen.
Een dergelijke cirkel wordt een cirkel van Apollonius genoemd.

Apollonius (ca. 262–190 v.Chr) was een Grieks meetkundige en astronoom, beroemd door zijn werken over kegelsneden.
Bron: Wikipedia

 

Herhaling

 

 

 

 

 

 

 

René Descartes

1596 - 1650

In dit hoofdstuk werken we meestal met een vlak waarin een assenstelsel is aangebracht. De assen (die loodrecht op elkaar staan) heten \(\small x\)-as en \(\small y\)-as.
Het snijpunt van die assen is \(\small O\), de oorsprong. In het vlak kunnen we elk punt aangeven met een paar coördinaten. Zo kun je meetkundige problemen vaak algebraïsch oplossen. Deze aanpak is van Descartes. We spreken daarom wel van het Cartesisch vlak. In teksten zie je ook wel de term \(\small Oxy\)-vlak.

 

Richtingscoëfficiënt

De lijn met vergelijking \(\small y=ax+b\) heeft richtingscoëfficient \(\small a\) en snijdt de \(\small y\)-as in \(\small (0,b)\).

 

 

 

Opmerking

Door \(\small a \) te variëren, krijg je alle mogelijke lijnen door \(\small P\) op de verticale (= evenwijdig aan de \(\small y\)-as) na.
Verticale lijnen hebben geen richtingscoëfficiënt.

In e van de vorige opgave wordt gevraagd voor welke \(\small a \) de lijn door \(\small P\) verticaal loopt. Die waarde van \(\small a \) bestaat dus niet.

 

De lijnen ax+by=c

Speciale rechte lijnen

Het midden van een lijnstuk

Het gemiddelde van \(\small 6\text{,}3\) en \(\small 7\text{,}4\) ligt midden tussen \(\small 6\text{,}3\) en \(\small 7\text{,}4\) op de getallenlijn.

\(\small {1 \over 2}(a+b)\) is het gemiddelde van de getallen \(\small a\) en \(\small b\). Het ligt op de getallenlijn midden tussen \(\small a\) en \(\small b\).

Het midden van het lijnstuk met eindpunten \(\small (a,b)\) en \(\small (p,q)\) is \(\small ({1 \over 2}(a+p),{1 \over 2}(b+q))\).

 

Het midden van een lijnstuk

Gelijkbenig trapezium

Parallellogram

Loodlijnen

Hiernaast is een lijn \(\small k\) getekend en een aantal lijnen die loodrecht op \(\small k\) staan. Die hebben alle dezelfde richtingscoëfficiënt. We willen graag weten hoe je de richtingscoëfficiënt van zo'n loodlijn vindt als je die van \(\small k\) weet.

 

 

 

 

 

Gegeven twee lijnen \(\small k\) en \(\small m\) niet evenwijdig aan de assen.
Dan:
\(\small k\) en \(\small m\) staan loodrecht op elkaar \(\small \iff\) het product van hun richtingscoëfficiënten is gelijk aan \(\small \text{-}1\).

 

 

 

 

 

 

 

Voorbeeld

Gegeven is de lijn \(\small k\) met vergelijking \(\small y=\text{-}1{2 \over 3}x+1{1 \over 3}\) met daarop het punt \(\small P(\text{-}1,3)\).
We zoeken een vergelijking van de lijn door \(\small P\) loodrecht op \(\small k\).
Dat gaat zo.
De lijn door \(\small P\) loodrecht op \(\small k\) noemen we \(\small m\) en de richtingscoëfficiënt van \(\small m\) noemen we \(\small a\).
Dan \(\small a \cdot \text{-}1{2 \over 3}=\text{-}1\), dus \(\small a={3 \over 5}\).
Een vergelijking van \(\small m\) is: \(\small y={3 \over 5}x+b\).
\(\small P(\text{-}1,3)\) ligt op \(\small m\), dus: \(\small 3={3 \over 5} \cdot \text{-}1+b \rightarrow b=3{3 \over 5}\).
Een vergelijking van \(\small m\) is: \(\small y={3 \over 5}x+3{3 \over 5}\).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voorbeeld
\(\small k\) is de lijn door de punten \(\small (2,5)\) en \(\small (10,1)\).
Het punt \(\small P(4,2)\) wordt gespiegeld in \(\small k\).
We berekenen de coördinaten van het spiegelbeeld exact.

 

 

figuur 1 figuur 2

 

De lijn door \(\small P\) loodrecht op \(\small k\) noemen we \(\small m\). Het snijpunt van \(\small k\) en \(\small m\) noemen we \(\small S\). Het spiegelbeeld van \(\small P\) noemen we \(\small Q\).
Dan liggen \(\small P\) en \(\small Q\) even ver van \(\small S\).
We berekenen eerst de coördinaten van \(\small S\), dat is het snijpunt van \(\small k\) en de lijn door \(\small P\) loodrecht op \(\small k\). De richtingscoëfficiënt van \(\small k\) is \(\small \text{-}{1 \over 2}\), dus die van \(\small m\) is \(\small 2\). Een vergelijking van \(\small m\) is
\(\small y=2x+b\).
\(\small m\) gaat door \(\small P\), dus \(\small 2=2 \cdot 4+b \rightarrow b=\text{-}6\).
Een vergelijking van \(\small m\) is dus \(\small y=2x-6\). Een vergelijking van \(\small k\) is: \(\small y=\text{-}{1 \over 2}x+6\).
\(\small m\) met \(\small k\) snijden:
\(\small \text{-}{1 \over 2}x+6=2x-6 \iff 2{1 \over 2}x={1 \over 2}\iff x=4{4 \over 5}\), dus \(\small S\) ligt op \(\small (4{4 \over 5},3{3 \over 5})\).
Van \(\small P\) naar \(\small S\) moet je \(\small {4 \over 5}\) naar rechts en \(\small 1{3 \over 5}\) naar boven, dus van \(\small S\) naar \(\small Q\) ook, dus: \(\small Q=(4{4 \over 5}+{4 \over 5},3{3 \over 5}+1{3 \over 5})=(5{3 \over 5},5{1 \over 5})\).

 

Vlieger

Rechthoek

Middelloodlijn

Gegeven twee punten \(\small A\) en \(\small B\).
De punten die even ver van \(\small A\) als van \(\small B\) liggen, vormen de middelloodlijn van lijnstuk \(\small AB\). Deze lijn gaat door het midden van lijnstuk \(\small AB\) en staat loodrecht op lijn \(\small AB\).

 

Loodrechte lijn l

Gelijkbenige driehoek

Snijpunt middelloodlijnen

Opmerking

Als je de cirkel met middelpunt \(\small M\) tekent die door \(\small O\) gaat, gaat hij dus ook door \(\small A\) en \(\small B\).
We noemen deze cirkel de omgeschreven cirkel van driehoek \(\small OAB\).
In deel 1 h/v hoofdstuk 10 is dit aan de orde geweest.

 

De omgeschreven cirkel van een driehoek is de cirkel die door de hoekpunten van de driehoek gaat.
Het middelpunt van deze cirkel is het snijpunt van de middelloodlijnen van de zijden.

 

 

 

 

 

Omgeschreven cirkel

  • Het arrangement Rechte lijnen is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    VO-content
    Laatst gewijzigd
    2022-07-29 14:50:54
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Deze les valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollectie voor wiskunde B voor havo leerjaar 4. Dit is thema ’Lijnen en cirkels'. Het onderwerp van deze les is: rechte lijnen. Rechte lijnen zijn er in alle soorten en maten. De standaard-formule bestaat uit een richtingscoëfficiënt en het snijpunt met de y -as. Je kunt de vergelijking ook omschrijven, door bijvoorbeeld links en rechts met hetzelfde getal te vermenigvuldigen, maar de lijn blijft dezelfde. Er zijn 'speciale' rechte lijnen; de verticale lijn, de horizontale lijn en de lijn door de oorsprong. Deze hebben bepaalde eigenschappen. Wanneer twee lijnen loodrecht op elkaar staan hebben hun richtingscoëfficiënten een speciale eigenschap. Naast zogenaamde loodlijnen hebben we ook nog middelloodlijnen. Al deze soorten rechte lijnen komen in deze paragraaf voorbij. Ook leer je hoe je de omgeschreven cirkel maakt en hoe je het middelpunt ervan kan bepalen.
    Leerniveau
    HAVO 4;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    4 uur en 0 minuten
    Trefwoorden
    arrangeerbaar, havo 4, middelloodlijnen, middelpunt, omgeschreven cirkel, rechte lijnen, stercollectie, wiskunde b

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    Wiskunde HV12 (WM) nieuw. (2019).

    Lege paragraaf

    https://maken.wikiwijs.nl/150182/Lege_paragraaf

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.