La retta Definizioni Rette particolari Rappresentazione grafica Rette parallele e perpendicolari Retta per un punto e per due punti Distanza di un punto da una retta Intersezione tra due rette Esercizi Materia: Matematica Autore: Mario De Leo Definizioni Una funzione espressa da una equazione di primo grado nelle due incognite x e y ha come rappresentazione grafica (diagramma) sempre una retta. Tale equazione può essere data in due forme: - implicita: ax + by + c = 0 dove a , b , c sono i coefficienti, di volta in volta diversi, che variando individuano le infinite rette del piano; esplicita: y = mx + q a c m = − ; q = − dove: b b m è detto coefficiente angolare della retta (ne dà la pendenza) ed è ottenuto dal rapporto ∆ y (variazione della y fratto ∆x variazione della x); q è il punto di intersezione con l’asse y. ESEMPIO: Data la retta di equazione 3x − 2 y − 4 = 0 con opportuni passaggi − 2 y = −3x + 4 → 2 y = 3 x − 4 2 3 4 → y = x− 2 2 2 la sua forma esplicita sarà: y=+ in cui m=+ 3 2 x−2 3 ; q = −2 2 Se il coefficiente angolare è positivo la retta è crescente (aumentando il valore della x, aumenta anche quello della y), se è negativo la retta è decrescente (aumentando la x diminuisce la y). Rette particolari c = 0 (y = mx) la retta passa per l’origine (manca il termine noto); b) se a = 0 (y = k) la retta è parallela all’asse x (manca il termine con la x); c) se b = 0 (x = k) la retta è parallela all’asse y (manca il termine con la y); a) se d) bisettrice del 1° e del 3° quadrante; e) bisettrice del 2° e del 4° quadrante. Rappresentazione grafica Per rappresentare una retta basta individuare due punti (per due punti passa una ed una sola retta); se l’equazione è in forma esplicita uno dei due punti è sempre (0 ; q). ESEMPIO: Data la retta di equazione 3x − y + 2 = 0 conviene portarla nella forma esplicita y = 3 x + 2 e poi assegnare due valori arbitrari alla x (ad esempio -1 e 1) per ottenere i corrispondenti valori della y. Esempio: y = 3x+2 X y -1 -1 f (-1) = 3(-1)+2 = -3 +2 = -1 +1 +5 f (+1) = 3(+1)+2 = +3 +2 = +5 Rette parallele e perpendicolari Due rette di coefficienti angolari m1 e m2 sono: • parallele se m1 = m2 (coefficienti angolari uguali); 2 1 2 a y = − x+ ; y = − x − 3 ; 2x + 3y −1 = 0 ricordiamo che m = − 3 2 3 b • 1 perpendicolari se m1 ⋅ m2 = −1 oppure m1 = − (coefficienti m2 angolari uno l’antireciproco dell’altro). 2 1 y = − x+ 3 2 x − 2y + 5 = 0 ⊥ ⊥ 3 y = + x −3 2 2x + y − 7 = 0 Retta passante per un punto (fascio proprio) Per un punto passano infinite rette (ognuna delle quali avrà coefficiente angolare diverso). L’equazione di tutte le rette passanti per un punto P ( x0 ; y0 ) sarà: y − y 0 = m ⋅ (x − x0 ) ; conoscendo il coefficiente angolare, si può ricavare l’equazione di una determinata retta. ESEMPIO: Sono dati il punto P (− 2 ; + 3) e il coefficiente angolare m = +2 avremo y − 3 = 2 ⋅ (x + 2) → y − 3 = 2 x + 4 → y = 2 x + 7 Retta passante per due punti Per determinare l’equazione della retta passante per i generici punti A ( x1 ; y1 ) e B ( x2 ; y2 ) si utilizza la formula: y − y1 = x − x1 , escludendo il caso x1 = x2 y 2 − y1 x2 − x1 (retta parallela all’asse y), e il caso y1 = y 2 (retta parallela all’asse x). ESEMPIO: Dati i punti A (1; 2 ) e B (3 ; − 1) sostituendo nella formula si ottiene y − 2 = x − 1 → y − 2 = x − 1 → 2 ( y − 2) = −3 (x − 1) → −1− 2 3 −1 −3 2 2 y − 4 = −3x + 3 → 3x + 2 y − 7 = 0 Distanza di un punto da una retta Per calcolare la distanza di un punto P ( x0 ; y0 ) da una retta ax + by + c = 0 si utilizza la formula: d= a ⋅ x0 + b ⋅ y 0 + c a +b 2 . 2 Nel caso in cui l’equazione della retta sia nella forma esplicita si può utilizzare la formula: d = y 0 − mx0 − q 1+ m . 2 ESEMPIO: Dati il punto P (+ 3 ; − 1) e la retta di equazione 3 x + 4 y − 1 = 0 sostituendo nella formula otterremo: d= 3 ⋅ 3 + 4 ⋅ (−1) −1 3 +4 2 2 = 9 − 4 −1 4 = 9 +16 5 Intersezione tra due rette Date due generiche rette y = m1 x + q1 e y = m2 x + q2 , la loro intersezione (il punto che hanno in comune) si ottiene risolvendo il sistema formato dalle equazioni delle due rette. Se il sistema ammette una soluzione (determinato) le rette sono incidenti: m1 ≠ m2 ∧ q1 ≠ q2 (se q1 = q2 è quello il punto d ' int ersezione) Se il sistema non ammette soluzioni (impossibile) le rette sono parallele: m1 = m 2 ∧ q1 ≠ q 2 Se il sistema ammette infinite soluzioni (indeterminato) le rette sono coincidenti: m1 = m2 ∧ q1 = q2 ESEMPIO: Date le rette di equazioni 2 x − y + 1 = 0 e risolviamo il sistema 2 x − y + 1 = 0 usando il x + y − 7 = 0 − 2 y + 14 − y + 1 = 0 → * x+ y−7 = 0 2(− y + 7 ) − y + 1 = 0 metodo di sostituzio ne e risolvendo x = − y + 7 − 2 y − y = −14 − 1 − 3 y = −15 y = 5 → → * * x = −5 + 7 = 2 P (+ 2 ; + 5) è il punto d’intersezione. Esercizi 1) Rappresenta sul piano cartesiano le rette di equazioni 2) Trova l’equazione della retta passante per il punto y = 3x − 1 e x + 2 y − 5 = 0 e parallela alla retta di equazione 2x − y + 1 = 0 P (− 2 ; 3) ( ) [ y = 2 x + 7] Trova l’equazione della retta passante per il punto P 2 ;−3 e perpendicolare alla retta di equazione 2 x + 4 y − 3 = 0 [2 x − y − 7 = 0] 4) Trova l’equazione della retta passante per il punti [2 x + 3 y − 7 = 0] 5) Calcola la distanza del punto 3) A (− 1; 3) , B (2 ;1) 2x − y + 6 = 0 P (3; 4 ) dalla retta di equazione 6) Calcola in cm l’area del triangolo di vertici 7) Trova le coordinate del punto d’intersezione, se esiste, tra le rette A (− 4; − 2) , B (− 3 ; − 1) , C (− 1; 3) 2x + 4 y − 3 = 0 e . 2x − y + 2 = 0 8 d = 5 [Area = 1cm] 1 − ; + 1 2