Przejdź do treści

Kąt nachylenia prostej przez dwa punkty - kąt ostry i kąt rozwarty

Szkoła średnia łatwe

Wyznacz kąt nachylenia do osi OXOX prostej przechodzącej przez punkty:

a) A=(−1,2)A = (-1, 2) i B=(3,6)B = (3, 6),

b) C=(−1,23)C = (-1, 2\sqrt{3}) i D=(2,−3)D = (2, -\sqrt{3}).

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Związek współczynnika z kątem. Kąt nachylenia α\alpha prostej do osi OXOX spełnia tg⁡α=a\operatorname{tg} \alpha = a, gdzie aa to współczynnik kierunkowy, a sam kąt leży w przedziale 0∘≤α<180∘0^\circ \le \alpha < 180^\circ. Wystarczy więc policzyć aa z ilorazu przyrostów.

Krok 2. Prosta ABAB.

a=yB−yAxB−xA=6−23−(−1)=44=1.a = \frac{y_B - y_A}{x_B - x_A} = \frac{6 - 2}{3 - (-1)} = \frac{4}{4} = 1.

Zatem tg⁡α=1\operatorname{tg} \alpha = 1, czyli α=45∘\alpha = 45^\circ. Równanie prostej: y−2=1⋅(x+1)y - 2 = 1 \cdot (x + 1), czyli y=x+3y = x + 3.

Krok 3. Prosta CDCD - współczynnik.

a=−3−232−(−1)=−333=−3.a = \frac{-\sqrt{3} - 2\sqrt{3}}{2 - (-1)} = \frac{-3\sqrt{3}}{3} = -\sqrt{3}.

Krok 4. Kąt rozwarty. Współczynnik jest ujemny, więc prosta opada, a kąt nachylenia jest rozwarty. Kąt ostry o tangensie 3\sqrt{3} to 60∘60^\circ, a tg⁡(180∘−β)=−tg⁡β\operatorname{tg}(180^\circ - \beta) = -\operatorname{tg} \beta, zatem

α=180∘−60∘=120∘,tg⁡120∘=−3.\alpha = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ, \qquad \operatorname{tg} 120^\circ = -\sqrt{3}.

Równanie prostej: y−23=−3(x+1)y - 2\sqrt{3} = -\sqrt{3}(x + 1), czyli y=−3x+3y = -\sqrt{3}x + \sqrt{3}. Kontrola punktem DD: −23+3=−3-2\sqrt{3} + \sqrt{3} = -\sqrt{3} - zgadza się.

−3 −1 1 3 −2 2 4 6 x y y = x + 3 y = −√3x + √3 45° 120° A B C D
Prosta AB: y = x + 3 tworzy z osią OX kąt 45°, prosta CD: y = −√3x + √3 - kąt rozwarty 120°, bo jej współczynnik kierunkowy jest ujemny.

Uwaga. Kalkulator dla tg⁡α=−3\operatorname{tg} \alpha = -\sqrt{3} poda −60∘-60^\circ. Kąt nachylenia prostej nie bywa ujemny - trzeba dodać 180∘180^\circ.

Odpowiedź. a) α=45∘\alpha = 45^\circ, b) α=120∘\alpha = 120^\circ.