Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 28462 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Μαθηματικά Προσανατολισμού Τάξη: Β' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 15658 Θέμα: 4
Τελευταία Ενημέρωση: 04-Μαΐ-2022 Ύλη: 1.4. Συντεταγμένες στο Επίπεδο 1.5. Εσωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων 2.1. Εξίσωση Ευθείας
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο
Τάξη: Β' Λυκείου
Μάθημα: Μαθηματικά Προσανατολισμού
Θέμα: 4
Κωδικός Θέματος: 15658
Ύλη: 1.4. Συντεταγμένες στο Επίπεδο 1.5. Εσωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων 2.1. Εξίσωση Ευθείας
Τελευταία Ενημέρωση: 04-Μαΐ-2022
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
ΘΕΜΑ 4

Δίνονται τα διανύσματα \(\vec{α}=(2,-2)\) και \(\vec{β}=(1,1)\) τα οποία έχουν κοινή αρχή το σημείο \(Κ(2,1)\).

α) Να αποδείξετε ότι τα διανύσματα \(\vec{α}\) και \(\vec{β}\) είναι κάθετα.
(Μονάδες 4)

β) Αν το σημείο \(Α\) είναι το πέρας του διανύσματος \(\vec{α}\), \(Β\) είναι το πέρας του διανύσματος \(\vec{β}\) και \(Γ(x_Γ,y_Γ)\) ένα τυχαίο σημείο της ευθείας \(ΑΒ\),
i. να δείξετε ότι οι συντεταγμένες των σημείων \(Α\) και \(Β\) είναι \(Α(4,-1)\) και \(Β(3,2)\).
(Μονάδες 5)
ii. να δείξετε ότι \(3x_Γ+y_Γ=11\).
(Μονάδες 6)
iii. να βρείτε τις συντεταγμένες του σημείου \(Γ(x_Γ,y_Γ)\), αν ισχύει ότι το \(Γ\) είναι εσωτερικό σημείο του ευθύγραμμου τμήματος \(ΑΒ\) και \(|\overrightarrow{ΚΓ}|=\dfrac{1}{2}|\overrightarrow{ΑΒ}|\).
(Μονάδες 10)

α) Έχουμε \(\vec{α}\cdot\vec{β}=2\cdot 1+(-2)\cdot 1=0\), άρα τα διανύσματα \(\vec{α}\) και \(\vec{β}\) είναι κάθετα.

β) i. Το σημείο \(Κ(2,1)\) είναι η αρχή και το σημείο \(Α\) είναι το πέρας του διανύσματος \(\vec{α}=(2,-2)\), οπότε

$$x_Α-x_Κ=2\iff x_Α-2=2\iff x_Α=4$$

και

$$y_Α-y_Κ=-2\iff y_Α-1=-2\iff y_Α=-1.$$

Άρα \(Α(4,-1)\). Το σημείο \(Κ(2,1)\) είναι η αρχή και το σημείο \(Β\) είναι το πέρας του διανύσματος \(\vec{β}=(1,1)\), οπότε

$$x_Β-x_Κ=1\iff x_Β-2=1\iff x_Β=3$$

και

$$y_Β-y_Κ=1\iff y_Β-1=1\iff y_Β=2.$$

Άρα \(Β(3,2)\).
ii. Η ευθεία \(ΑΒ\) έχει εξίσωση:

\begin{align}&y-2=\frac{2-(-1)}{3-4}\cdot (x-3)\\ \iff&y-2=-3\cdot(x-3)\\ \iff&3x+y=11.\end{align}

Το σημείο \(Γ(x_Γ,y_Γ)\) είναι ένα σημείο της ευθείας \(ΑΒ\), άρα οι συντεταγμένες του επαληθεύουν την εξίσωση της ευθείας, δηλαδή \(3x_Γ+y_Γ=11\).
iii. Έχουμε ισοδύναμα:

\begin{align}&|\overrightarrow{ΚΓ}|=\frac{1}{2}|\overrightarrow{ΑΒ}|\\ \iff&\sqrt{(x_Γ-2)^2+(y_Γ-1)^2}=\frac{1}{2}\sqrt{(3-4)^2+(2+1)^2}\\ \iff&(x_Γ-2)^2+(y_Γ-1)^2=\frac{10}{4}\\ \overset{\textbf{(β.ii)}}{\iff}&(x_Γ-2)^2+(10-3x_Γ)^2=\frac{10}{4}\\ \iff&5x_Γ^2-32x_Γ+\frac{203}{4}=0.\end{align}

Η τελευταία εξίσωση είναι \(2^\text{ου}\) βαθμού με \(Δ=9 > 0\) και ρίζες \(x_1=\dfrac{35}{10}=3,5\) και \(x_2=\dfrac{29}{10}=2,9\). Επειδή το \(Γ\) είναι εσωτερικό του τμήματος \(ΑΒ\), η τετμημένη του θα πρέπει να είναι μεταξύ \(3\) και \(4\). Άρα \(x_Γ=3,5\) και

$$3\cdot 3,5+y_Γ=11\iff y_Γ=0,5.$$