Charakterystyka linii prostopadłej, przykłady, ćwiczenia

2203
Basil Manning

ZA prostopadła linia To taki, który tworzy kąt 90º w stosunku do innej linii, krzywej lub powierzchni. Zauważ, że kiedy dwie proste są prostopadłe i znajdują się na tej samej płaszczyźnie, kiedy przecinają się, tworzą cztery identyczne kąty, każdy o kącie 90 °.

Jeśli jeden z kątów nie jest 90 °, mówi się, że linie są ukośne. Prostopadłe linie są powszechne w projektowaniu, architekturze i konstrukcji, na przykład sieć rur na poniższym obrazku.

Rysunek 1. Sieć rur pod kątem prostym i liczne prostopadłe linie. Ile kątów 90º można policzyć na tym obrazku? Źródło: Piqsels.

Orientacja prostopadłych linii może być różna, jak pokazano poniżej:

Rysunek 2. Proste prostopadłe na płaszczyźnie. Źródło: F. Zapata.

Niezależnie od położenia, proste do siebie prostopadłe są rozpoznawane poprzez określenie kąta między nimi jako 90 ° za pomocą kątomierza.

Zauważ, że w przeciwieństwie do równoległych prostych w płaszczyźnie, które nigdy się nie przecinają, prostopadłe zawsze robią to w punkcie P, zwanym stopa jednej z linii nad drugą. Dlatego też dwie prostopadłe są również blottery.

Każda linia ma do niej nieskończone prostopadłe, ponieważ po prostu przesuwając odcinek AB w lewo lub w prawo nad segmentem CD, będziemy mieli nowe prostopadłe z inną stopą.

Jednak nazywana jest prostopadła przechodząca przez środek segmentu dwusieczna tego segmentu.

Indeks artykułów

  • 1 Przykłady prostych prostopadłych
    • 1.1 Więcej przykładów prostych prostopadłych
  • 2 Ćwiczenia
    • 2.1 - Ćwiczenie 1
    • 2.2 - Ćwiczenie 2
  • 3 Odnośniki

Przykłady prostych prostopadłych

Prostopadłe linie są powszechne w krajobrazie miejskim. Na poniższym rysunku (rysunek 3) wyróżniono tylko kilka z wielu prostopadłych linii, które można zobaczyć na prostej elewacji tego budynku i jego elementach, takich jak drzwi, kanały, stopnie i inne:

Rysunek 3. Na elewacji wspólnego budynku, takiego jak ten, znajduje się wiele prostopadłych linii. Źródło: Richard Kang przez Flickr.

Dobrą rzeczą jest to, że trzy prostopadłe do siebie proste pomagają nam ustalić położenie punktów i obiektów w przestrzeni. Są to osie współrzędnych określone jako Oś X, Oś y Y oś z, wyraźnie widoczne w rogu prostokątnego pokoju, takiego jak ten poniżej:

Rysunek 4. Układ osi kartezjańskich składa się z trzech prostopadłych do siebie linii, z których każda ma preferowany kierunek w przestrzeni. Kredyty obrazkowe po lewej stronie: treybunn 2 przez Flickr. Właściwy obraz; Needpix.

W panoramicznym widoku miasta, po prawej stronie, zauważalna jest również prostopadłość między wieżowcem a ziemią. Powiedzielibyśmy, że pierwszy znajduje się wzdłuż oś z, podczas gdy ziemia jest płaszczyzną, która w tym przypadku jest płaszczyzną xy.

Jeśli podłoże stanowi płaszczyznę xy, wieżowiec jest również prostopadły do ​​dowolnej alei lub ulicy, co gwarantuje jego stabilność, ponieważ pochyłość jest niestabilna.

A na ulicach wszędzie tam, gdzie są prostokątne narożniki, są prostopadłe linie. Wiele alejek i ulic ma układ prostopadły, o ile pozwala na to ukształtowanie terenu i cechy geograficzne..

Aby krótko wyrazić prostopadłość między prostymi, segmentami lub wektorami, używany jest symbol ⊥. Na przykład, jeśli linia L1 jest prostopadła do prostej Ldwa, napisaliśmy:

L1 ⊥ L.dwa

Więcej przykładów prostych prostopadłych

- W projekcie linie prostopadłe są bardzo obecne, ponieważ wiele typowych obiektów jest opartych na kwadratach i prostokątach. Te czworoboki charakteryzują się wewnętrznymi kątami 90º, ponieważ ich boki są równoległe dwa na dwa:

Rysunek 5. Kwadraty i prostokąty są częścią wielu projektów, takich jak proste kartonowe pudełko do przechowywania towarów. Źródło: F. Zapata.

- Boiska, na których uprawia się różne sporty, wyznaczają liczne kwadraty i prostokąty. Te z kolei zawierają prostopadłe linie.

- Dwa segmenty tworzące trójkąt prostokątny są do siebie prostopadłe. Te są nazywane nogi, podczas gdy druga linia jest wywoływana przeciwprostokątna.

- Linie wektora pola elektrycznego są prostopadłe do powierzchni przewodnika w równowadze elektrostatycznej.

- W przypadku przewodnika naładowanego linie i powierzchnie ekwipotencjalne są zawsze prostopadłe do pola elektrycznego.

- W rurociągach lub systemach przewodów używanych do transportu różnych rodzajów płynów, takich jak gaz pokazany na rysunku 1, kolanka prostokątne są powszechne. Dlatego tworzą prostopadłe linie, tak jak w przypadku kotłowni:

Rysunek 6. Rury w kotłowni. Źródło: Wikimedia Commons. Roger McLassus / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Trening

- Ćwiczenie 1

Narysuj dwie prostopadłe linie za pomocą linijki i kompasu.

Rozwiązanie

Jest to bardzo proste, wykonując następujące kroki:

-Rysowana jest pierwsza linia o nazwie AB (czarna).

-Powyżej (lub poniżej, jeśli wolisz) AB zaznacz punkt P, przez który przejdzie prostopadła. Jeśli P jest tuż powyżej (lub poniżej) środka AB, ta prostopadła jest dwusieczną odcinka AB.

-Mając kompas wyśrodkowany na P, narysuj okrąg przecinający AB w dwóch punktach, zwany A 'i B' (czerwony).

-Kompas jest otwarty w punkcie A'P, jest wyśrodkowany na A 'i rysowany jest okrąg przechodzący przez P (zielony).

-Powtórz poprzedni krok, ale teraz otwierając pomiar długości odcinka B'P (zielony). Oba łuki obwodu przecinają się w punkcie Q poniżej P i oczywiście w tym drugim.

-Punkty P i Q są połączone linijką i linia prostopadła (niebieska) jest gotowa.

-Na koniec wszystkie konstrukcje pomocnicze należy dokładnie wymazać, pozostawiając tylko te prostopadłe..

Rysunek 6. Rysowanie prostopadłych linii za pomocą linijki i kompasu. Źródło: Wikimedia Commons.

- Ćwiczenie 2

Dwie linie L1 i jadwa są prostopadłe, jeśli ich odpowiednie nachylenia m1 oraz mdwa spotkać ten związek:

m1 = -1 / mdwa

Mając linię y = 5x - 2, znajdź prostą do niej prostopadłą i przechodzącą przez punkt (-1, 3).

Rozwiązanie

-Najpierw znajdź nachylenie prostopadłej linii m, jak wskazano w oświadczeniu. Nachylenie oryginalnej linii to m = 5, współczynnik towarzyszący „x”. Następnie:

m= -1/5

-Następnie konstruowane jest równanie prostej prostopadłej i⊥, podstawienie poprzednio znalezionej wartości:

Y= -1 / 5x + b

-Następnie określa się wartość b za pomocą punktu podanego w instrukcji (-1,3), ponieważ prostopadła musi przez nią przechodzić:

y = 3

x = -1

Zastępowanie:

3 = -1/5 (-1) + b

Znajdź wartość b:

b = 3- (1/5) = 14/5

-Na koniec budowane jest ostateczne równanie:

Y= -1 / 5x + 14/5

Bibliografia

  1. Baldor, A. 2004. Geometria płaszczyzny i przestrzeni. Publikacje kulturalne.
  2. Clemens, S. 2001. Geometria z zastosowaniami i rozwiązywaniem problemów. Addison Wesley.
  3. Matematyka to zabawa. Proste prostopadłe. Odzyskany z: mathisfun.com.
  4. Instytut Monterey. Prostopadłe linie. Odzyskane z: montereyinstitute.org.
  5. Wikipedia. Prostopadłe linie. Odzyskane z: es.wikipedia.org.

Jeszcze bez komentarzy