Langkau ke kandungan
SPM Tuition
Pelajaran · Matematik Tambahan

Cari titik persilangan dengan dua laluan vektor

Dua garis bersilang dalam segi tiga, dan anda tidak tahu bagaimana menghubungkannya.

Apabila dua garis bersilang di titik P, tulis OP dua kali, satu melalui setiap garis, dengan skalar berasingan. Samakan pekali vektor asas untuk mendapat dua persamaan.

Pelajaran ini sebahagian daripada topik kebergantungan vektor dan penaakulan nisbah. Ia menggunakan laluan dalam nisbah vektor geometri.

Bagaimana saya menyusun kaedah dua laluan?

  1. Tulis vektor yang diketahui: OA = a, OB = b, dan titik lain dalam a dan b.
  2. Laluan 1: OP = OA + λ AN, dengan λ ialah pecahan bagi AN.
  3. Laluan 2: OP = OB + μ BM, dengan μ ialah pecahan bagi BM.
  4. Samakan pekali a dan pekali b, dan selesaikan untuk λ dan μ.

Contoh: dua garis dalam segi tiga OAB

OA = a dan OB = b. M ialah titik tengah OA, dan N terletak pada OB dengan ON = 2/3 b. Garis AN dan BM bersilang di P. Cari OP.

Vektor yang perlu: AN = ON − OA = 2/3 b − a, dan BM = OM − OB = 1/2 a − b.

Laluan 1. OP = OA + λ AN = a + λ(2/3 b − a) = (1 − λ)a + (2λ/3) b.

Laluan 2. OP = OB + μ BM = b + μ(1/2 a − b) = (μ/2) a + (1 − μ) b.

Samakan pekali a: 1 − λ = μ/2. Samakan pekali b: 2λ/3 = 1 − μ.

Daripada persamaan pertama, μ = 2 − 2λ. Gantikan ke dalam yang kedua: 2λ/3 = 1 − (2 − 2λ) = 2λ − 1. Maka 1 = 2λ − 2λ/3 = 4λ/3, jadi λ = 3/4.

Maka μ = 2 − 3/2 = 1/2. Gantikan λ = 3/4: OP = (1/4) a + (1/2) b.

Semak dengan μ = 1/2 dalam Laluan 2: pekali a = 1/4 dan pekali b = 1/2. Sama. OP = 1/4 a + 1/2 b.

Semak dengan koordinat

Pilih a = (6, 0) dan b = (0, 6). Maka A = (6, 0), M = (3, 0), B = (0, 6) dan N = (0, 4).

OP = 1/4 (6, 0) + 1/2 (0, 6) = (1.5, 3). Titik tengah BM ialah ((0 + 3) ÷ 2, (6 + 0) ÷ 2) = (1.5, 3), sepadan dengan μ = 1/2.

Pada garis AN: A + 3/4 (N − A) = (6, 0) + 3/4 (−6, 4) = (1.5, 3). Kedua-dua laluan memberi titik yang sama.

Kesilapan yang paling kerap

Kesilapan paling kerap ialah menggunakan satu skalar untuk kedua-dua garis, contohnya λ untuk AN dan λ untuk BM. Itu hanya betul jika P berada pada kedudukan yang sama pecahan pada kedua-dua garis, yang jarang berlaku.

Langkah Salah Betul
Laluan 2 OP = OB + λ BM OP = OB + μ BM
Samakan hanya satu persamaan dua persamaan, pekali a dan b

Kesilapan kedua ialah lupa mengembangkan: (1 − λ)a dan bukan a − λ. Kumpulkan sebutan a dan sebutan b sebelum menyamakan.

Semak sendiri

Dalam segi tiga OAB, OA = a dan OB = b. N ialah titik tengah OB, dan M terletak pada OA dengan OM = 2/3 a. AN dan BM bersilang di P. Cari OP.

Jawapan

AN = 1/2 b − a. OP = a + λ(1/2 b − a) = (1 − λ)a + (λ/2) b.

BM = 2/3 a − b. OP = b + μ(2/3 a − b) = (2μ/3) a + (1 − μ) b.

Samakan: 1 − λ = 2μ/3 dan λ/2 = 1 − μ. Daripada persamaan kedua, λ = 2 − 2μ. Maka 1 − 2 + 2μ = 2μ/3, jadi −1 = −4μ/3 dan μ = 3/4.

Maka λ = 1/2. OP = 1/2 a + 1/4 b. Semak pada Laluan 2: 2(3/4)/3 = 1/2 dan 1 − 3/4 = 1/4.

Apa yang perlu dipelajari seterusnya?

Teruskan dengan menyemak tanda nisbah pembahagian luar, kemudian uji dalam set latihan bersepadu.

Jika anda mahu guru menyemak penyusunan dua laluan anda, lihat tuisyen Matematik Tambahan dalam talian satu lawan satu.

Soalan lazim

Mengapa saya perlu dua skalar berbeza, λ dan μ?

Titik P berada pada dua garis, dan setiap garis mempunyai kedudukan P yang berbeza sepanjang garisnya. Menggunakan satu skalar untuk kedua-dua garis memaksa P berada pada kedudukan yang sama secara tidak sengaja, dan memberi jawapan yang salah.

Mengapa saya boleh menyamakan pekali a dan b?

Jika a dan b tidak selari, satu-satunya cara xa + yb = x'a + y'b ialah x = x' dan y = y'. Itu ialah sifat kebebasan vektor. Jika a dan b selari, kaedah ini tidak boleh digunakan.

Bagaimana saya menyemak titik persilangan?

Gantikan a dan b dengan koordinat mudah, seperti a = (6, 0) dan b = (0, 6), dan hitung P melalui kedua-dua laluan. Jika kedua-duanya memberi titik yang sama, dan titik itu sepadan dengan jawapan anda, jawapan itu betul.

Jika anda tersekat menyusun dua persamaan daripada satu rajah, guru satu lawan satu boleh menunjukkan langkah itu pada soalan anda sendiri.

  • Kelas dalam talian satu lawan satu untuk anak anda bersama guru berpengalaman.
  • Kelas pertama ialah kelas percubaan sejam, dari RM50. Yuran dipersetujui sebelum anda menempah.
  • Berpuas hati dengan guru? Teruskan kelas kira-kira 1.5 jam. Jika tidak, minta guru lain.