Laudatur 4 MAA4 ratkaisut kertausharjoituksiin

Samankaltaiset tiedostot
Tekijä Pitkä matematiikka

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Tekijä Pitkä matematiikka

Tekijä Pitkä matematiikka Pisteen (x, y) etäisyys pisteestä (0, 2) on ( x 0) Pisteen (x, y) etäisyys x-akselista, eli suorasta y = 0 on y.

yleisessä muodossa x y ax by c 0. 6p

Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 180 Päivitetty Pyramidi 4 Luku Ensimmäinen julkaistu versio

Yhtälön oikealla puolella on säteen neliö, joten r. = 5 eli r = ± 5. Koska säde on positiivinen, niin r = 5.

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

1. a) b) Nollakohdat: 20 = c) a b a b = + ( a b)( a + b) Derivaatan kuvaajan numero. 1 f x x x g x x x x. 3. a)

2 Pistejoukko koordinaatistossa

11 MATEMAATTINEN ANALYYSI

Ympyrän yhtälö


c) Määritä paraabelin yhtälö, kun tiedetään, että sen huippu on y-akselilla korkeudella 6 ja sen nollakohdat ovat x-akselin kohdissa x=-2 ja x=2.

Paraabeli suuntaisia suoria.

x 5 15 x 25 10x 40 11x x y 36 y sijoitus jompaankumpaan yhtälöön : b)

KERTAUSHARJOITUKSIA. 1. Rationaalifunktio a) ( ) 2 ( ) Vastaus: a) = = 267. a) a b) a. Vastaus: a) a a a a 268.

Kaikkiin tehtäviin ratkaisujen välivaiheet näkyviin! Lue tehtävänannot huolellisesti. Tee pisteytysruudukko B-osion konseptin yläreunaan!

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0,

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

x = 6 x = : x = KERTAUSHARJOITUKSIA Funktion nollakohdat ja merkki 229.a) Funktio f ( x) = 2x+ Nollakohta f x b) Funktio gx ( ) = x

RATKAISUT a + b 2c = a + b 2 ab = ( a ) 2 2 ab + ( b ) 2 = ( a b ) 2 > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu.

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA

Ratkaisut vuosien tehtäviin

Tekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta.

1 Ensimmäisen asteen polynomifunktio

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Tekijä Pitkä matematiikka a) Ratkaistaan nimittäjien nollakohdat. ja x = 0. x 1= Funktion f määrittelyehto on x 1 ja x 0.

5 Rationaalifunktion kulku

3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO

Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 352 Päivitetty Pyramidi 4 Luku Ensimmäinen julkaistu versio

MAA4 - HARJOITUKSIA. 1. Esitä lauseke 3 x + 2x 4 ilman itseisarvomerkkejä. 3. Ratkaise yhtälö 2 x x = 2 (yksi ratkaisu, eräs neg. kokon.

5.3 Suoran ja toisen asteen käyrän yhteiset pisteet

Harjoituksia MAA4 - HARJOITUKSIA. 6. Merkitse lukusuoralle ne luvut, jotka toteuttavat epäyhtälön x 2 < ½.

2 Raja-arvo ja jatkuvuus

102 Käyrä. Piste ( 3,0 ) on käyrällä, jos ja vain jos sen koordinaatit. Siis piste ( 1, 2) Siis piste ( 3,0 ) ei ole käyrällä.

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

Kahden suoran leikkauspiste ja välinen kulma (suoraparvia)

MAA15 Vektorilaskennan jatkokurssi, tehtävämoniste

Tekijä Pitkä matematiikka Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r.

Ratkaisut vuosien tehtäviin

Tehtävien ratkaisut

Lukion matematiikkakilpailun alkukilpailu 2015

Lukuväleistä. MB 3 Funktio. -2 < x < 5 tai ]-2,5] x < 3 tai ]-,3]

5 TASOGEOMETRIA. ALOITA PERUSTEISTA 190A. Muunnetaan 23,5 m eri yksiköihin. 23,5 m = 235 dm = 2350 cm = mm ja 23,5 m = 0,0235 km

Differentiaalilaskenta 1.

3 Yleinen toisen asteen yhtälö ja epäyhtälö

{ 2v + 2h + m = 8 v + 3h + m = 7,5 2v + 3m = 7, mistä laskemmalla yhtälöt puolittain yhteen saadaan 5v + 5h + 5m = 22,5 v +

ANALYYTTISTA GEOMETRIAA LUKIO-OPETUKSESSA. Eeva Kuparinen. Pro gradu -tutkielma Tammikuu 2008 MATEMATIIKAN LAITOS TURUN YLIOPISTO

Juuri 7 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty c) sin 50 = sin ( ) = sin 130 = 0,77

KERTAUS KERTAUSTEHTÄVIÄ K1. P( 1) = 3 ( 1) + 2 ( 1) ( 1) 3 = = 4

1. a. Ratkaise yhtälö 8 x 5 4 x + 2 x+2 = 0 b. Määrää joku toisen asteen epäyhtälö, jonka ratkaisu on 2 x 1.

origo III neljännes D

Tee konseptiin pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Lue ohjeet huolellisesti!

Tekijä MAA2 Polynomifunktiot ja -yhtälöt = Vastaus a)

Ratkaisuja, Tehtävät

= 9 = 3 2 = 2( ) = = 2

3 Yhtälöryhmä ja pistetulo

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2018 Insinöörivalinnan matematiikan koe, , Ratkaisut (Sarja A)

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

Piste ja jana koordinaatistossa

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran

Tekijä Pitkä matematiikka a) p = 2πr r = 4,5 = 2π 4,5 = 28, piiri on 28 cm. A = πr 2 r = 4,5

Juuri 3 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

A-osa. Ratkaise kaikki tämän osan tehtävät. Tehtävät arvostellaan pistein 0-6. Taulukkokirjaa saa käyttää apuna, laskinta ei.

Lisätehtäviä. Rationaalifunktio. x 2. a b ab. 6u x x x. kx x

Ratkaisut. π π. Ratkaisu: a) Tapa I: Yhtälön diskriminantin D = a = 4 4a kyseisen funktion kuvaaja on ylöspäin aukeava paraabeli.

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Suorien ja tasojen geometriaa Suorien ja tasojen yhtälöt

7.lk matematiikka. Geometria 2. Hatanpään koulu 7B ja 7C Kevät 2017 Janne Koponen

4.3 Kehäkulma. Keskuskulma

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. ( )

Huippu Kertaus Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

x 7 3 4x x 7 4x 3 ( 7 4)x 3 : ( 7 4), 7 4 1,35 < ln x + 1 = ln ln u 2 3u 4 = 0 (u 4)(u + 1) = 0 ei ratkaisua

4. Kertausosa. 1. a) 12

Ympyrä 1/6 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kulma, piste, suora

MAA02. A-osa. 1. Ratkaise. a) x 2 + 6x = 0 b) (x + 4)(x 4) = 9 a) 3x 6x

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. 8 ( 1)

Ota tämä paperi mukaan, merkkaa siihen omat vastauksesi ja tarkista oikeat vastaukset klo 11:30 jälkeen osoitteesta

0, niin vektorit eivät ole kohtisuorassa toisiaan vastaan.

4 TOISEN ASTEEN YHTÄLÖ

Tehtävien ratkaisut. 77 cm Ratkaisu. Toisen kierron jälkeen syntyvä neliö on

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Vastaus: Määrittelyehto on x 1 ja nollakohta x = 1.

( ) ( ) ( ) ( ( ) Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 271 Päivitetty a) = keskipistemuoto.

Transkriptio:

Laudatur MAA ratkaisut kertausharjoituksiin Yhtälöparit ja yhtälöryhmät 6. a) x y = 7 eli,y+, sijoitetaan alempaan yhtälöön x+ 7y = (, y+, ) + 7y =,y =, y = Sijoitetaan y = yhtälöparin ylempään yhtälöön., ( ) +, = Joten ja y = b) x+ 6 y = eli y sijoitetaan alempaan yhtälöön x 7y = ( y ) 7y = y = y = y = ( ) = Joten, y = c) ( x+ y) + ( x y) = 7 ( x+ ) (y+ ) = x y = 7 x y = 7 Yhtälöt ovat samat, joten yhtälöparin ratkaisuna ovat kaikki yhtälön 7 x y = 7 eli y = x, x toteuttavat lukuparit ( x, y). Vastaus: a) (, ) b) (, ) c) 7 y = x, x 7. a) x y = x + y = = epätosi Ei ratkaisua

b) x+ y + = x y = x+ + (y ) = 9 ( x y) = x+ y = x + y = 6 y = y = sijoitetaan yhtälöparin ylempään yhtälöön x + = 7 Vastaus: a) Ei ratkaisua, b) (7,) 8. x+,y + 7 = ( x ) x y ( x ) x y + + = 6 x+, y + 7( x ) = [y ( x )] + ( x y) + = 8x+,y = 8 eli y = 6x+ 76 sijoitetaan alempaan 7x + y = 7x+ ( 6x+ 76) = 6x = 6 y = 6 + 76 = Vastaus: (,) 9. Sijoitetaan yhtälöpariin ja y =. a + ( a+ b) ( ) = b (a+ 7 b) ( ) = a b = eli a = b+ sijoitetaan alempaan a+ 79b = ( b+ ) + 79b= b = a = () + = 8 Vastaus: a = 8 ja b =

. Muutetaan suorat ratkaistuun muotoon x+ ay+ a = y = x, a a x+ ( a 6) y 9a+ = 9a y = x+ a 6 a 6 y = x+ 9, a 6 a 6 Yhtälöparilla ei ole ratkaisua, jos suorat ovat yhdensuuntaiset ja ne ovat eri suoria. Merkitään kulmakertoimet yhtä suuriksi ja ratkaistaan a = a a 6 a = a a = Kun a =, yhtälöt esittävät yhdensuuntaisia toisiaan leikkaamattomia suoria, joten yhtälöparilla ei ole silloin ratkaisua. Tarkastellaan vielä tapaukset a = ja a = 6 ) a = x+ y+ = x + ( 6) y 9 + = x = eli sijoitetaan alempaan x 6y = 6y = y = 9 Joten, kun a =, yhtälöparilla on ratkaisu. ) a = 6 x+ 6 y+ 6= x + (6 6) y 9 6 + = x+ 6y = x = sijoitetaan ylempään + 6y = y = Joten, kun a = 6, yhtälöparilla on ratkaisu Vastaus: Yhtälöparilla ei ole ratkaisua, kun a =.. a) a+ b+ c = a b+ c = a b c = Ratkaistaan alimmasta yhtälöstä a = b + c ja sijoitetaan muihin yhtälöihin. ( b+ c ) + b+ c = ( b + c ) b + c = b+ c = c = eli c = sijoitetaan ylempään b + = b =

Lasketaan a a = b + c = + = b) a+ b+ c = a b+ c = a b c = Ratkaistaan ylimmästä yhtälöstä a = b c ja sijoitetaan muihin yhtälöihin. ( b c) b+ c = ( b c) b c = b c = b = eli b = sijoitetaan ylempään ( ) c = Lasketaan a c = a = b c = = Vastaus: a) (,,) b) (,, ). a) x+ y = x y z = x z = Ratkaistaan ylimmästä yhtälöstä y ja sijoitetaan muihin yhtälöihin. ( y) y z = ( y) z = y z = eli z = y sijoitetaan alempaan y z = y ( y ) = y = Lasketaan z z = ( ) = Lasketaan x y = b) x+ y z = 6 x + y + z = x+ y 8z = 7 Ratkaistaan alimmasta yhtälöstä y = x + 8z + 7 ja sijoitetaan muihin yhtälöihin. x+ ( x+ 8z+ 7) z = 6 x + ( x + 8z + 7) + z =

x+ z = 8 ( ) x + z = 7 z = z = sijoitetaan ylempään x + ( ) = 8 Lasketaan y y = x + 8z + 7 = + 8 ( ) + 7 = c) x + z = x + y = y + z = Ratkaistaan keskimmäisestä yhtälöstä y ja sijoitetaan ylimpään yhtälöön. y + z = y+ z = y + = z = z = sijoitetaan alempaan y = Lasketaan y = Vastaus: a) (,, ) b) (,, ) c) (,,). a) x y = x+ y = 7 x+ y = Ratkaistaan keskimmäisestä yhtälöstä y = x + 7 ja sijoitetaan muihin yhtälöihin. x ( x+ 7) = x+ ( x+ 7) = 8x = 6 eli Lasketaan y y = + 7 = b) x+ y = x + 9y = 6x + y = Ratkaistaan alimmasta yhtälöstä y = x ja sijoitetaan muihin yhtälöihin. x+ x = x + 9 x =

8x = x = Koska x:lle saatiin kaksi eri arvoa, ei yhtälöryhmällä ole ratkaisua. Vastaus: a), y = b) ei ratkaisua. a) x+ y = x y z = Ratkaistaan ylimmästä yhtälöstä y = x ja sijoitetaan alempaan yhtälöön. x ( x) z = z = x+ 6 z = x Koska yhtälöitä on yksi vähemmän kuin tuntemattomia muuttujaa x ei saa ratkaistua, x. b) x+ y z = x + y z = Ratkaistaan ylimmästä yhtälöstä y = x + z ja sijoitetaan alempaan yhtälöön. x+ ( x+ z ) z = x = z z y = z + z = z Koska yhtälöitä on yksi vähemmän kuin tuntemattomia muuttujaa z ei saa ratkaistua, z. Vastaus: a) y = x, z = x, x b) z, y = z, z. b( x+ y) az = b a ( a+ b)( x y) ( a b) z = ( ) ( a+ b) z ( a b)( x y) = ab Lasketaan kaksi alinta yhtälöä yhteen ( a+ b)( x y) ( a b) z = ( a b)( x y) + ( a + b) z = ab [( a+ b) ( a b)]( x y) + [ ( a b) + ( a+ b)] = ab ( bx y) + bz= ab :b x y+ z = a z = x+ y+ a

Kerrotaan keskimmäinen yhtälö luvulla ja lasketaan kaksi alinta yhtälöä yhteen. ( a + b)( x y) + ( a b) z = ( a b)( x y) + ( a + b) z = ab [ ( a+ b) ( a b)]( x y) + [( a b) + ( a+ b)] = ab Ratkaistaan yhtälöpari z = x+ y+ a ( ) z = x y + b z = x+ y+ a z = x y + b z = a+ b z = a+ b z = x y a z = x y + b = x y a+ b a b = x y a b = x y ax ( y) + az= ab :a x+ y+ z = b z = x y+ b Sijoitetaan yhtälöryhmän ylimpään yhtälöön z = a + b b x+ y a( a+ b) = b a ( ) bx ( + y) = a + ab+ b a : b x+ y = a+ b Ratkaistaan yhtälöpari a b = x y x + y = a + b x y = a b x + y = a + b x = a a sijoitetaan alempaan a+ y = a+ b y = b Vastaus: a, y = b, z = a + b 6. Kaupungin A asukasmäärä y t:n vuoden kuluttua y = 7 8 t Kaupungin B asukasmäärä y t:n vuoden kuluttua y = + t Asukasmäärät yhtä suuret 7 8 t = + t ( ) 6t = : 6 t = Asukasmäärä on tällöin y = 7 8 = 6 8. Vastaus: Kaupunkien asukasmäärä on sama neljän vuoden kuluttua ja tällöin asukkaita on 6 8.

7. Vuxna x Ungdomar y ( ) x+ y = 6 x+ 8y = x y = 9 x+ 8y = ( ) y = : y = x + = 6 Vastaus: vuxna och ungdomar har köpt biljetter. 8. Oskarin ikä x, Leenan y ja Alicen z x+ y+ z = 6 y = x sijoitetaan muihin z = ( y ) x+ x+ z = 6 z = (x ) x+ z = 6 eli z = x+ 6 sijoitetaan alempaan 6x + z = 6 x+ ( x+ 6) = y = 6 = 8 Vastaus: 8 vuotta 6 9. Kirjoitin A tulostaa x kpl ajassa h min = min x Kirjoittimen A nopeus Kirjoitin B tulostaa x kpl ajassa h min = 9 min Kirjoittimen B nopeus x 9 x 8 Kirjoitinta B käytetään h min = 8 min, jolloin se tulostaa 8 = ( x) kpl 9 9 x Kirjoitinta A käytetään h min = min, jolloin se tulostaa = 6 x kpl Yhteensä A ja B tulostava kpl eli 8 ( x) + 6 9 9 6 8x 6x + = 9 9 7 9

Kirjoittimen A nopeus: kpl / min =,8 kpl/min Kirjoittimen B nopeus kpl/min = 7, kpl/min 9 Nopeampaa käyttäen 7, min = 66 min 67 min = h 7 min. Vastaus: Nopeudet A,8 sivua minuutissa ja B 7,. Jos käytetään vain kirjoitinta B, aikaa kuluu h 7 min. Itseisarvoyhtälöt ja -epäyhtälöt. a) x = x = tai x = x = x = 7 b) x = 7 x = Ei ratkaisua, koska itseisarvo on aina ei-negatiivinen 7 c) + ( x) x 8 = ( x) 8 ( x) ( x) ( x) x tai ( x) x = = x x x x x x + = + = + Vastaus: a) tai b) Ei ratkaisua c) tai +. a) x 7 7 x ehto x 7 x tai 7 x 7 ei käy

b) x+ x+ x ehto x eli x x tai ( x ) = epätosi 8 ei käy x c) x+ x+ ehto x x+ tai x+ ( ) ( ) + ) + ) + + Vastaus: a) b) Ei ratkaisua c) tai. a) x = x x x x = x x tai x = x x b) = x + x x = x+ x x, x x x+ ( x )( x+ ) x tai x x

x x + + = ( ) ± () ± 8 x = = + + x = = x x + = ± () ( ) ( ) ( ) ± 8 x = = + + x = = c) x+ x = ( x+ )( x) = x x+ = x x+ = x x+ = tai x x(x+ ) = tai x+ = 6 x x+ = ( ) ( ) ( ) 6 ± () ± 7 ± 7 Vastaus: a) b) ± tai x= ± c). a) x > x > tai x< x > x< x< x > ±, tai 7 b) x x ja x x 7 x ) x 7 Nollakohdat x 7 = ± 7 Epäyhtälön x 7 ratkaisu on 7 x 7

) x Nollakohdat x = ± Epäyhtälön x ratkaisu on x tai x Epäyhtälö x toteutuu, kun epäyhtälöt ) ja ) toteutuvat yhtä aikaa. Ratkaisu on 7 x tai x 7 c) ( x ) ( x ) tai ( x ) x x x x 8 + ) x x 8 Nollakohdat x x 8= ( ) ± ( ) ( 8) ± 6 6 x = = + 6 x = = Epäyhtälön x x 8 ratkaisu on x tai x ) x x+ Nollakohdat x x+ = ( ) ( ) ± ± ei reaalijuuria Epäyhtälöllä x x+ ei ole ratkaisua. Epäyhtälö x tai x. ( x ) toteutuu, kun jompikumpi epäyhtälöistä ) tai ) toteutuu, joten epäyhtälön ratkaisu on Vastaus: a) x < tai x > b) 7 x tai x 7 c) x tai x

. x< + x + x < x x > x x > x tai x < x+ x > x< 6 x< x< Vastaus: x <. x< x+ a x + a < x ehto x > eli x< x + a < x tai x+ a > + x x< a a > a x < Ehto x < Joten a < a < a > a Kun a >, on epäyhtälön ratkaisuna x <. Kun a, ei epäyhtälöllä ole ratkaisua. a Vastaus: a : ei ratkaisua; a > : x < 6. k, kun k x < < < Jos x <, on >, joten epäyhtälö voi toteutua vain, kun x >. x < k ja > k x x ) k x x < > x< kx ( k) x< :( k) < x > k x > + k

) k x x > > x > kx ( + kx ) > :( + k) < x < + k x < k Vastaus: < x < k+ k+ 7. x gx ( ) = + Polynomin x + nollakohta x + = [ ( + x)], x < x+, x< ( ) gx= = ( + x), x x, x x+, x< Vastaus: gx ( ) = x, x 8. Polynomin x nollakohta on ( x ) +, x< x+, x < f( x) = = x +, x x, x Funktio g( x) = x xx, < gx ( ) = xx, Piirretään kummankin funktion kuvaajat koordinaatistoon.

Yhtälön x + = x ratkaisuna ovat kuvaajien f ja g yhteisten pisteiden x-koordinaatit. Kuvaajat yhtyvät, kun x, muualla ne eivät kohtaa. Vastaus: x Janan pituus ja keskipiste 9. a) (, 8) ja (6, 8) pituus d = (6 ( )) + (8 8) = 8 + 6 8 + 8 keskipiste M =, = (,8) b) (,6) ja (,8) pituus d = ( ) + (8 6) = = keskipiste M = +, 6 + 8 = (7,7) c) (, ) ja ( 7,) pituus d = ( 7 ( )) + ( ( )) = + ( 7) + 9 keskipiste M =, = (, ) Vastaus: a) (,8) ja b) (7,7) ja c) 9 (, ) ja 6. a) (,;) ja (, ) pituus d = (, ) + (, ) = 9,, + ( ), + ( ) keskipiste M =, = (, 7;6) b) (,) ja ( ;,) 8 89 pituus d = ( ) + (, ) =, = = + ( ) +, keskipiste M =, = ( 6;8, ) c) (, ) ja (,) pituus d = ( ) + ( ( )) = + + keskipiste M =, = (6, ) Vastaus: a) (,7;9) ja 9, b) ( 6;,7) ja 89 c) (6; ) ja 6. + + keskipiste M = 7, 7 = (, ) 7 halkaisija d = ( ) + ( ) = = 7 7 9 7

säde := 7 Vastaus: 6. (, ) 7 ja Vähennetään suorakulmion alasta kolmioiden alat A = ( + + ) = Vastaus: 6. Piste B(x,y) 8 + 8+ + y = + y = y = 7 B:n etäisyys pisteestä, 69 69 9 d = ( ) + ( ( 7)) = = Vastaus: B(, 7) ja 69 6. Pisteet A(,), B(6, ) ja C(, ) Lasketaan janojen pituudet AB = (6 ( )) + ( ) = 8 AC = ( ( )) + ( ) = 8 BC = (6 ) + ( ) =

Kosinilauseen perusteella AB = AC + BC AC BC cosα 8 = 8 + 8 cosα cosα = 8 α 78,7 Vastaus: 78,7 6. Vähennetään suorakulmion alasta kolmioiden alat A = 9 (9 + 7 6 + ) = Lasketaan kuvion kulmat 9 tanα = α 67, 6 tan β = 7 β,6 Kolmion kulma γ = 8 α β 7, δ = 9 β 9, tanω = ω 7, Kolmion kulma ϕ = 8 ω δ 8, Kolmion kulma ε = 8 γ ϕ 9, Mikään kolmion kulma ei ole suorakulma. Vastaus: Ei ole suorakulmainen ja ala on.

SUORAN YHTÄLÖ 66. a) Suoran kulmakerroin k = ja suora kulkee pisteen P(,) kautta. y y = k ( x x) k =,, y = ( x ) y = y = x 6+ y = x b) Suoran kulmakerroin k = ja suora kulkee pisteen P(,) kautta. y y = k ( x x) k =,, y = ( x ) y = y = x+ + y = x+ 6 c) Suoran kulmakerroin k =,6 ja suora kulkee pisteen P(,) kautta. y y = k ( x x) k =, 6;, y = ( x ) y =,6 + y =, 6x+,8 + y =, 6x+,8 d) Suoran kulmakerroin k =,7 ja suora kulkee pisteen P(, ) kautta. y y = k ( x x) k =, 7;, y = ( x ) y+ =,7 y =, 7x+ y =,7x+ Vastaus: Suoran yhtälö on a) y = x b) y = x+ 6c) y =, 6x+,8 d) y =,7x+. 67. a) Pisteet (, ) ja (, ) y y Kulmakerroin k = x x k = = Yhtälö y y k ( x x ) y = x+ ( x, y ) = (,), ( x, y ) = (,) = k =, ( x, y) = (, ) y = x ( ) y = x + b) Pisteet ( 7, 6) ja (, ) y y Kulmakerroin k = x x 6 k = = 7 ( ) ( x, y ) = ( 7,6), ( x, y ) = (, )

Yhtälö y y k ( x x ) = k =,( x, ) (,) y = y ( ) = ( x ) 7 y+ = x+ x+ y = c) Pisteet 8, ja (, ) y y Kulmakerroin k = x x 8 k = = = 8 6 Yhtälö y y k ( x x ) ( x, y) = (8,), ( x, y) = (, ) = 8,(, ) = (8,) = k x y 8 y = x 8 8 6 y = x 8 8x+ y+ 68= Vastaus: a) Suoran kulmakerroin on ja yhtälö on y = x+ b) Suoran kulmakerroin on ja yhtälö on y = x c) Suoran kulmakerroin on ja yhtälö on x+ y = d) Suoran kulmakerroin on 8 ja yhtälö on 8 68. x+ y+ = 68. Pistemäärä x ja arvosana y Suora kulkee pisteiden (,) ja (,7). y y Kulmakerroin k = ( x, y) = (,), ( x, y) = (,7) x x 7 k = = 6 Yhtälö y y k ( x x ) =,(, ) = (,) 6 = k x y y = 6 y = x+ 6 ( x ) Vastaus: Suora on y = x+. 6

69. Kohtaamiseen kuluva aika x (h) Etäisyys Lahdesta y (km) Alpon nopeus 8 (km/h) Sirkan nopeus (km/h) Sirkan etäisyys Lahdesta x tunnin kuluttua y = x Alpon etäisyys Lahdesta x tunnin kuluttua y = 8x + Lasketaan suorien leikkauspiste. y = x y = 8x + x= 8x+, Sirkan kulkema matka y =, = Alpon kulkema matka 8, = Vastaus: Sirkka km ja Alpo km 7. Pisteen (6, 8) kautta kulkevan suoran yhtälö y ( 8) = k x 6 ( ) y = kx 6k 8 Suoran leikkauspisteet koordinaattiakseleilla Sijoitetaan y = = kx 6k 8 6k + 8 k Sijoitetaan y = k 6k 8= 6k 8 Kolmion ala 6k + 8 ( 6 k 8) = k, k k (6k+ 8)( 6k 8) = k 6 6 ( ) k k = 6 6 k + k + = 6 6 ± k = 6 ± 78 k = 7 8 6 k = = 7 9 + 8 k = = 7 Sijoittamalla k = huomataan, että koordinaattiakselien leikkauspisteet ovat negatiivia. 6() + 8 = ja y = 6() 8= Joten k = ei käy.

Suoran yhtälö 6 6 6 8 y = kx 6k 8 = x 6 ( ) 8 x 9 9 = 9 + Yhtälön normaalimuoto 6x +9y = Vastaus: 6x + 9y = 7. d = ax + by + c (, ), a =, b =, c = 9 a + b ) + 9 = = = = + ( ) Vastaus: 7. Janan AB keskipiste + + ( ), = (, ) Janan BC keskipiste + + ( ), = (,) Pisteestä C lähtevän mediaanin yhtälö y y Kulmakerroin k = ( x, y) = (,), ( x, y) = (, ) x x k = = Yhtälö y y k ( x x ) =,(, ) = (,) = k x y y = y = x+ ( x ) Pisteestä A lähtevän mediaanin yhtälö y y Kulmakerroin k = ( x, y) = (, ), ( x, y) = (,) x x ( ) k = = ( ) Yhtälö y y k ( x x ) =,(, ) = (,) = k x y y = ( x ) y = x Kaikki mediaanit leikkaavat samassa pisteessä. Lasketaan mediaanien leikkauspiste.

y = x + y = x x+ = x 6x+ = 8x 8 y = ( ) = Vastaus: Leikkauspiste on (, ). 7. Lasketaan kummaltakin suoralta kaksi pistettä ja piirretään paloittain määritellyn funktion kuvaaja. x y =x + x y = x

PISTEEN ETÄISYYS SUORASTA 7. Kulmakerroin y y k = x x ( x, y ) = (,), ( x, y ) = (8, 7) 7 k = = 8 Suoran x,y + 6 = ratkaistu muoto on y = x+, joten sen kulmakerroin on. Koska kulmakertoimien tulo on = ovat suorat kohtisuorassa toisiinsa nähden ja suorien välinen kulma on 9. Vastaus: ja ja 9 7. Suoran x + y - 6 = ratkaistu muoto on y = x+, joten sen kulmakerroin on normaalin kulmakerroin on. Normaalin yhtälö y y = k ( x x) k =, ( x, y) = (,) Vastaus: y = x + 6 ( x ) y = ( ) y = x+ 6 76. a) (, ) ja -x + y + = ax + by + c d = (,), a =, b=, c = a + b + + = = = = ( ) + b) (-, ) ja x - 6y + 7 = ja ax + by + c = (,), =, = 6, c = 7 a + b ( ) 6 + 7 8 8 7 = = = = + ( 6) d a b

c) (,; -,) ja y = x Suoran normaalimuoto x + y + = ax + by + c d a + b, + (,) + = = + (,;,),, b=, c = = a = 9 6 7 d) (, ) ja -x + y - = 7 ax + by + c 7 = (, ), =, =, c = a + b 7 7 9 ( ) + 9 7 9 = = = = ( ) + d a b e) (9, -) ja x y = ax + by + c = (9, ), =, =, = a + b d a b c 9 ( ) 8 = = = = = ( ) + ( ) Vastaus: a) b) 7 c) 9 6 9 d) e) 77. Kulman puolittajalla olevan pisteen (x, y) etäisyys kumpaankin suoraan on yhtä suuri. x y+ = x+ y+ 9 + ( ) ( ) + x y+ x+ y+ 9 = x y+ = x+ y+ 9 ( ) x y+ = x+ y+ 9 tai x y+ = x+ y+ 9 7x 7 y+ = x+ y+ 9 = Vastaus: Puolittajasuorien yhtälöt ovat 7x 7y + = ja x + y + 9 =

78. Valitaan suoralta x - 8y + 6 = yksi piste ja lasketaan pisteen etäisyys suorasta x 8y - =. Kun y =, x 8 + 6 =, josta saadaan eli piste (, ). Pisteen (,) etäisyys suorasta x -8y - = ax + by + c d = (,), a =, b= 8, c = a + b 8 7 7 = = = + ( 8) 6 6 Vastaus: Suorien etäisyys on 7 6. 79. Janan keskipiste + + ( ), = (, ) Janan suuntaisen suoran kulmakerroin y y k = ( x, y) = (, ), ( x, y) = (, ) x x ( ) k = = = 9 Joten keskinormaalin kulmakerroin on. Keskinormaalin yhtälö y y = k ( x x) k =, ( x, y) = (, ) Vastaus: y = x 9 y ( ) = x y = x 9 8. Suoran x y + = ratkaistu muoto on y = x+, joten sen kulmakerroin on ja normaalin kulmakerroin on.

Normaalin yhtälö y y = k ( x x) k =,( x, ) (,) y = y = ( x ) 9 y = x+ Suoran y = x+ ja normaalin leikkauspiste y = x+ 9 y = x+ 9 x+ = x+ 6x+ = 9x+ y = + = Suorien y = x+ ja x 7y = leikkauspiste y = x + sijoitetaan alempaan x 7y = x 7( x+ ) = y = ( ) + =

9 Suorien y = x+ ja x 7y = leikkauspiste 9 y = x + sijoitetaan alempaan x 7y = 9 x 7( x+ ) = 6 6 6 y = + 9 = Pisteet (,) ja (, ) yhdistävän kateetin pituus d = ( ) + ( ) = 6 = Pisteet (,) ja 6 6 (, ) yhdistävän kateetin pituus d = ( ) + ( ) = 6 = Vastaus: Molempien pituus on. 8. Leikkauspisteet x y+ = y = x sijoitetaan ylempään x x + = x + x+ = ± ( ) () ± x = = + x = =

y = = 8 y = ( ) = Pisteet A(, 8) ja B(, ) Janan OA suuntaisen suoran kulmakerroin y y k = ( x, y) = (,), ( x, y) = (,8) x x 8 k = = Janan OB suuntaisen suoran kulmakerroin y y k = ( x, y) = (,), ( x, y) = (, ) x x k = = Koska kulmakertoimien tulo on =, ovat janat kohtisuorassa toisiaan vastaan ja jana AB näkyy origosta suorassa kulmassa. Vastaus: Jana AB näkyy origosta suorassa kulmassa. 8. Kulman puolittajalla olevan pisteen (x, y) etäisyys kumpaankin suoraan on yhtä suuri. x+ y+ x+ y = + + y x+ y = y = x+ y y = x+ y tai y = x+ y x+ y+ = x 9y+ = Terävän kulman puolittaja on laskeva suora, joten kysytty puolittaja on x 9y+ = eli x+ 9y = Vastaus: Puolittajasuoran yhtälö on x+ 9y =.

8. Sivun AB keskipiste 6 + ( ) + ( ) 7, =, Sivun BC keskipiste + ( ) + ( ), = (,) Sivun CA keskipiste 6 + ( ) + 9, =, Sivun BC suuntaisen suoran kulmakerroin y y k = ( x, y) = (, ), ( x, y) = (,) x x ( ) k = = ( ) Joten A:sta piirretyn korkeusjanan kulmakerroin on. A:sta piirretyn korkeusjanan yhtälö y y = k ( x x) k =,( x, ) ( 6,) y = y = ( y = x+ ( x 6) )

Sivun BC suuntaisen suoran yhtälö y y = k x x k =, ( x, y ) = (, ) ( ) ( x ) y ( ) = ( ) y = x A:sta piirretyn korkeusjanan kantapiste y = x y = x+ x+ = x 8 y = ( ) = Sivun AB keskipisteen ja A:sta piirretyn korkeusjanan kantapisteen yhdistysjanan pituus 7 7 [ ( )] + [ ( )] = Sivujen BC ja CA keskipisteiden välinen etäisyys 9 [ ( )] [ )] + = 7 Etäisyydet ovat yhtä suuret.

PARAABELI 8. Sijoitetaan pisteiden koordinaatit paraabelin yhtälöön y = ax + bx. a + b = a + b = a+ b = eli b = a sijoitetaan alempaan a+ b = a+ ( a) = a = b= a = Vastaus: a =, b = 8. Paraabelin yhtälö y y = a( x x ), y = y a( x ( )) x, y = = = = a(+ ) a = y y = a( x x ) a =,, y = y = ( x ( )) y = x x 6 Vastaus: y = x 6x 86. a) y = x x b huipun x-koordinaatti x = = = a huipun y-koordinaatti y = =

Leikkauspisteet x-akselilla x x = ( ) ( ) ( ) ± ± 6 6 x = = + 6 + 6 x = = Leikkauspiste y-akselilla y = = b) y y = x x b huipun x-koordinaatti x = = = a huipun y-koordinaatti Leikkauspisteet x-akselilla x x = x y = = ± ( ) ( ) ( ) ± x = = + x = = + Leikkauspiste y-akselilla y = =

y x c) y = x + x b huipun x-koordinaatti x = = = a ( ) huipun y-koordinaatti 8 y = ( ) + = Leikkauspisteet x-akselilla x + x = ± ( ) ( ) () ± x = = + x = = Leikkauspiste y-akselilla y = + = d) y = x +x y b huipun x-koordinaatti x = = = a huipun y-koordinaatti x y = ( ) + ( ) =

Leikkauspisteet x-akselilla x + x = xx ( + ) = x = x = Leikkauspiste y-akselilla y = + = y x e) y =,x,x b, huipun x-koordinaatti x = = = a (,) huipun y-koordinaatti y =, ( ), ( ) = 8 Leikkauspisteet x-akselilla,x, x(,x,) = x = Leikkauspiste y-akselilla y =,, = y f) y =,x +, x+ x b, huipun x-koordinaatti x = = =, a, huipun y-koordinaatti y =, (, ) +, (, ) + =,

Leikkauspisteet x-akselilla,x +, x+ = ±,,,,, ±, ei reaalijuuria Leikkauspiste y-akselilla y =, +, + = y x Vastaus: a) huippu (, ), leikkaa akselit pisteissä + 6 6,,, b) huippu (, ), leikkaa akselit pisteissä (, ) +, (, ) ja (, ) c) huippu, 8, leikkaa akselit pisteissä,,(, ) ja (, ) d) huippu (, ), leikkaa akselit pisteissä (, ) ja (, ) e) huippu,, leikkaa akselit pisteissä (, ) ja (, ) 8 f) huippu (,;,), ei leikkaa x-akselia, leikkaa y-akselin pisteessä (, ) ja (, ) 87. x y+ x = + 8 y = x x+ 8 b huipun x-koordinaatti x = = = a 8 huipun y-koordinaatti y = + = Huippupisteen etäisyys suorasta y = x 8 8 d = = + ( ) Vastaus:

88. y + x = bx + c y = x + bx + c Sijoitetaan pisteiden koordinaatit paraabelin yhtälöön + b + c = + b + c = 6 b+ c = 9 eli c = 9 b sijoitetaan alempaan b+ c = b+ 9 b= b = 7 c = 9 7 = 6 Paraabelin yhtälö y = x + 7x 6 b 7 huipun x-koordinaatti x = = = a ( ) huipun y-koordinaatti Vastaus:,6 y = ( ) + 7 6 = 6 89. Sijoitetaan pisteen (, ) koordinaatit paraabelien yhtälöihin + a + b= a b + 9= a+ b = 7 eli b = 7 a sijoitetaan alempaan a b = 6 a (7 a) = 6 a = b = 7 =

Paraabelien yhtälöt y = x + x+ y = x x+ 9 x x x x + + = + 9 x + x = 6 6± 6 ( ) ( ) () 6± 6 x = = 6+ x = = Toisen leikkauspisteen y-koordinaatti y = + 9 = Vastaus: a =, b = ja toinen leikkauspiste on (,). 9. y = x y = kx x = kx x kx+ = Yhtälöllä on vähintään yksi ratkaisu, jos diskriminantti D. ( k) k 8 Nollakohdat k 8= k =± Vastaus: k tai k 9. Sievennetään paraabelin yhtälöä x x = x = x+ : x = x+ Piirretään paraabeli y = x ja ja suora y = x +.

y y = x x y = x + x x = ± ( ) ( ) ( ) ± 7 7 x =, 8 + 7 x =, 78 Vastaus: Sievennetään paraabelin yhtälö muotoon y = x ja ja suora y = x +. Ratkaisut ± 7. x+ ja piirretään paraabeli 9. y = x + ax+ a y = x ax+ a x + ax+ a = x ax+ a x + ax+ a = : x + ax+ a = Jotta paraabelit sivuaisivat toisiaan, on niillä oltava tasan yksi yhteinen piste eli yhtälöllä x + ax+ a = tasan yksi juuri. Yhtälöllä on tasan yksi juuri, kun diskriminantti D =.

( ) a a = a a = aa ( ) = a = tai a = a = a = Paraabelien yhtälöt y = x ja y = x x+ Vastaus: a = tai a =. 9. x = y+ a x = a y y+ = a y a Leikkauspisteet ovat x-akselilla, kun y =. + = a a a a = a a a+ = ± a = 8 a = Paraabelien yhtälöt y+ y+ y = x y y = x + 8 Vastaus: a = ( ) ( ) ± a =

9. Sekantit y = kx ja Leikkauspisteet y = x y = kx x = kx x k xx ( k) = tai k y = y = k y = x k y = x y = x k x k x + k xx ( + ) = k tai k y = y = k OA ( k ) ( k ) k k = + = + k + OB = ( ) + ( ) = + = k k k k k Kolmion ala k + k + k = k ( )( ) k + k k + k k ( + k )( k + ) = k ( ) + k k + k k = = =

+ k + k = tai = k k k k+ = k + k+ = ± ± k = k = ( ) ( ) ± 6 ± 6 k = k = 6 6 8 8 k = = k = = 6 6 + 8 k = = k = + 8 = 6 6 Vastaus: Sekanttien yhtälöt ovat y = x ja y = x tai y = x ja y = x. 9. Leikkauspisteet y = x ax y eli y = x sijoitetaan ylempään x a x x ( a+ ) xx [ ( a+ )] = tai x ( a+ ) = a+ y = 9 y = ( a+ ) = a+ 6

Jänteen pituus d = ( a+ ) + [ ( a+ )] = ( a + ) = 6 a + = a + = a+ = tai a+ = a = a = Vastaus: a = tai a = YMPYRÄ 96. a) ( x ) + ( y ) = 8 Keskipiste (, ) ja säde 8 b) x + y y = x y y + = x y y + + = 9 x + ( y ) = Keskipiste (, ) ja säde + c) x y 8x y + + 7 = x x y y 8 + = 7 + 6+ x x y y 8 + 6+ + = ( x ) + ( y ) = Keskipiste (, ) ja säde

97. Ympyrän keskipiste on janan keskipiste + +, = (,) Ympyrän säde on janan keskipisteen etäisyys toisesta päätepisteestä r = ( ) + ( ) = Ympyrän yhtälö x + y = ( ) ( ) ( x + y = ( ) ( ) + = x y x y ) Vastaus: Yhtälö on x + y x y =. 98. Ympyrän keskipiste (a, ) Keskipisteen etäisyys kumpaankin kehäpisteeseen (, ) ja (6, ) on säteen suuruinen. [( ( )] ( ) ( 6) ( ) a + = a + + + + 6 = + 6 + 9 a a a a Keskipiste on (,) a = Säde on ( 6) + ( ) = Ympyrän yhtälö ( x ) + y = x + y x = Vastaus: Yhtälö on x + y x =. 99. x + x+ y = + x + x+ + y = ( x+ ) + y = Keskipiste on (,) ja säde = Pisteen (,) etäisyys ympyrästä Vastaus:,, r =, d = d = [ ( )] + ( ) =

. x + y + 6x 8y = x x y y x x y y + 6 + 8 = + 9+ 6 + 6 + 9+ 8 + 6= 6 ( x+ ) + ( y ) = 6 Keskipiste on (,) ja säde 6. Origon etäisyys ympyrän keskipisteestä d = ( ) + ( ) = Koska origon etäisyys ympyrän keskipisteestä on pienempi kuin säde, on origo ympyrän sisäpuolella ja origon lyhin etäisyys ympyrän kehältä on 6 = Vastaus: Keskipiste on (, ) ja säde 6. Origon lyhin etäisyys ympyrästä on.. x + y x = x x+ y = x x+ + y = ( x ) + y = + Keskipiste on (,) ja säde. Suoran x + y = ja ympyrän lyhin etäisyys saadaan laskemalla ympyrän keskipisteen etäisyys suorasta ja vähentämällä tästä säteen pituus. d = = + ( )

Kehän pisteistä se, jolla on lyhin etäisyys suorasta, saadaan määrittämällä suoralle normaali, joka kulkee ympyrän keskipisteen kautta ja laskemalla normaalin ja ympyrän leikkauspisteet. Suoran kulmakerroin x + y = y = x+ Suoran kulmakerroin on ja normaalin kulmakerroin on. Ympyrän keskipisteen kautta kulkevan normaalin yhtälö y = ( x ) y = x Normaalin ja ympyrän leikkauspisteet x + y x = y = x sijoitetaan ylempää n x + ( x ) x = 6 x x+ x = 9 9 9 9 x x = ( ) ( ) ( ) ± ± 6 6 x = = + 6 x = =

Kysytty piste y = = Vastaus:,, d =

. Ympyrän keskipiste on janan keskipiste +, =, Ympyrän säde on janan keskipisteen etäisyys toisesta päätepisteestä r = ( ) + ( ( )) = Ympyrän yhtälö x + ( y+ ) = 9 x x+ + y + y+ = x + y x+ y = Suoran x + y = 9 etäisyys ympyrän keskipisteestä ) + ( ) 9 6 6 d = = = = + Koska suoran x + y = 9 etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen, suora sivuaa ympyrää. Vastaus: Yhtälö on x + y x+ y =.

. x + y x+ 6y = x = y sijoitetaan ylempään ( y ) + y ( y ) + 6y = y + y+ + y + y+ + y = 6 8 6 8 6 Vastaus: (, ) ja (, ) y + y = 76 8 76 76 ( 8) ± y = 76 ± 7 6 y = 8 76 8 y = = 8 76 + 8 y = = 8 () = x = =. x + y + y = x + y y = y + = vähennetään yhtälöt puolittain y = sijoitetaan ylmepään yhtälöön x + = 7 Vastaus: Leikkauspisteet ovat 7 7 ± =± 7, ja 7,.

. x + y = Keskipiste on (,) ja säde. Sivuamispisteisiin (, ) ja (, ) piirrettyjen säteiden kulmakertoimet k = ja k = Sivuamispisteisiin (, ) ja (, ) piirrettyjen tangenttien kulmakertoimet t = k ja k t = Tangenttien yhtälöt y = ( x ) y = x+ ja y+ = ( x ) y = x Koska sivuamispisteisiin piirretyt säteet ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan ( k k = ( ) = ) ja samoin tangentit ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan ( kt k ( ) t = = ) ja samaan pisteeseen piirretty säde ja tangentti ovat kohtisuorassa, muodostuu kuvioon neliö. Kysytty ala saadaan vähentämällä ympyrän sektorin alasta neliön ala.

Neliön sivuna on säde ja sektorin keskuskulma on 9. 9 π A= Aneliö Asektori = ( ) π ( ) =,79 6 Vastaus: Sivuajat ovat y = x+ π ja y = x. Ala on,79. 6. x + y = Keskipiste on (,) ja säde. Sivuamispisteeseen (, ) piirretyn säteen kulmakerroin k =, joten tangentin kulmakerroin. Tangentin yhtälö y+ = ( x ) y = x Kaikki pisteet, joiden etäisyys origosta on, ovat ympyrän x + y = 9 kehällä. Tangentin ja ympyrän x + y = 9 leikkauspisteet y = x sijoitetaan alempaan x + y = 9 x + (x ) = 9 6 x x+ = ( ) ( ) 6 ± ± 8 x = = x + + = = y = = = y + + + = = = Vastaus: Piste P on, + + tai,.

7. x + y = 9 Keskipiste on (, ) ja säde. Pisteen (, ) kautta kulkevan suoran yhtälö y = k( x ) y = kx kx y + = Tangentin etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen k + = k + = k + k k k + = + = + = k 9 = ± Vastaus: y = x+ tai y = x+

8. x + y + x y = + + = + + x x y y + + + + = 8 x x y y ( ) ( ) 8 x+ + y = Keskipiste on (,) ja säde 8. Pisteen (, ) kautta kulkevan suoran yhtälö y ( ) = k( x ) y+ = kx kx y = Tangentin etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen k ( ) = 8 k + ( ) k = 8 k + 8 k + = k 8 8 k + = k 8 8 k + = k 8 8 6 9 k + = k + k + 7 6 k k = ( 6) ( 6) 7 ( ) ± k = 7 6± 6 k = 6 8 k = = 7 6+ 8 k = = Tangenttien yhtälöt y = kx = x ja y = kx = x 7 Vastaus: Yhtälöt ovat y = x ja y = x. 7

9. x + y + x y = + + = + + x x y y + + + + = 8 x x y y ( ) ( ) 8 x+ + y = Keskipiste on (,) ja säde 8. Tangentin kulmakerroin k = tan = Tangentin yhtälö y = x+ b x y+ b= Tangentin etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen ( ) + b = 8 + ( ) + b = 8 8 = + b 6 = + b = + b + b= tai + b = b = 7 b = Tangenttien yhtälöt y = x+ b = x+ 7 ja y = x Vastaus: Yhtälöt ovat y = x ja y = x + 7.. x + y = Keskipiste on (,) ja säde.

Kaaren piste A x = x + y = + y = y =± Piste A(,) Piste B y = x x + y = x + ( x ) = x x = ± ( ) ( ) ( ) ± 6 6 x = = + 6 x = = y = = y = = Piste B(, ) Säteen OA suuntaisen suoran kulmakerroin on. Säteen OB suuntaisen suoran kulmakerroin on. Säteiden välinen kulma + + kk cosα = = = = ( k + )( k + ) ( + )(( ) + ) α = 6,86... Kaaren AB pituus α 6,86... b = πr = π, 6 6 Vastaus: Lyhyimmän kaaren pituus on,.

HARJOITUSKOE. Koska suorat eivät leikkaa, ovat ne yhdensuuntaiset ja kulmakertoimet ovat silloin yhtä suuret. Lasketaan kulmakerroin: y x+ = y = x : y = x Siis k = Pisteen (, ) kautta kulkevan suoran yhtälö: y = ( x ) y = x + Vastaus: y = x+. Kehystetään kolmio suorakulmiolla, jonka kärkipisteet ovat (, ), (, ), (, ) ja (, ). Vähennetään suorakulmion alasta kolmen suorakulmaisen kolmion alat. 6 A = 6 + + =. Kulma ABC saadaan myös suorakulmaisten kolmioiden avulla. tan α =, josta α =,96... ja tan β =, josta β = 78,69... ja ABC = 8 α β = 8 78, 69..., 96... 7 Vastaus: ja ABC = 7. Lähin piste on origon kautta kulkevan normaalin ja suoran leikkauspiste. Suoran kulmakerroin on, joten normaalin kulmakerroin on. Origon kautta kulkevan normaalin yhtälö on y = x. Suoran ja normaalin leikkauspiste saadaan x+ y = yhtälöparista, josta sijoittamalla saadaan x+ ja edelleen y = x 6 ja y = =. 6 Vastaus: Piste, 6

. x = + x x = x x = x tai x = x + tai x = 6 6 (<) tai x= ( > ) molemmat puolet, joten x eli x Vastaus:. vokaalit a, e ja i a+ e+ i = a+ i = eli i = a sijoitetaan muihin a+ e+ i = a+ e+ a = a+ e+ ( a) = a+ e= eli e= a sijoitetaan alempaan a + e = a+ ( a ) = a = e = = i = = sanan matematiikka vokaalit maksavat + + = Vastaus: 6. Piste on leikkauspiste, jos se toteuttaa kummankin yhtälön. Sijoitetaan koordinaatit (, ) yhtälöihin: k + = eli yhtälö toteutuu ( ) + = eli yhtälö toteutuu.

Ratkaistaan yhtälöpari y = k( x ) + sijoitetaan alempaan x + y = ( ) ( ) x k x k x + + + = ( k ) x ( k k ) x ( k k ) + + + = ( k k ) ( k k ) ( k ) ( k k ) ( + k ) ± + Juuret ovat rationaalilukuja, jos k on rationaaliluku ja jos neliöjuurilausekkeesta tulee rationaaliluku. Sievennetään juurrettava D: ( ) 6 ( )( ) k 6k 6k ( 6k 6k 6 6k 6k 6k ) D = k k + k k k = + + = k 6k + 6k 6k + 6k+ 6 6k + 6k + 6k = + + k 6k 6 ( k ) = + eli neliöjuuren arvo on ( ) rationaalilukuja. Jos k =, saadaan ( ) ( ) ( + ) ± + k + = k +, joka on rationaaliluku. Siis koordinaatit ovat ± 8 x = x = Lasketaan kysytyn toisen leikkauspisteen y -koordinaatti sijoittamalla x -koordinaatti suoran yhtälöön: y = = Vastaus: Toinen leikkauspiste, 7. Lasketaan arvoja a = ja a = vastaavien paraabelien leikkauspisteet ja osoitetaan, että kaikki muutkin paraabeliparven paraabelit kulkevat leikkauspisteen kautta.

y + ( + ) y+ + y + ( + ) y + ( ) + = + + x y y = + x y y sijoitetaan ylempään + = y + y+ y = Leikkauspisteen x-koordinaatti ( ) + = Sijoitetaan ja y = yhtälöön y + (a +)y + a + = ( ) + ( a+ ) ( ) + a+ = a + a+ = identtisesti tosi Koska yhtälö toteutuu a:n arvosta riippumatta, kun ja y =, kulkevat kaikki yhtälön y + (a +)y + a + esittämät paraabelit pisteen (, ) kautta. 8. Muutetaan neliöön täydentämällä ympyrän yhtälö keskipiste muotoon ( ) x x + ( y y ) = r. + + + = x y x ay a a x x+ + y ay+ ( a) = a a+ + ( a) x + y a = a a+ ( ) ( ) Yhtälö esittää ympyrää, jos Ratkaistaan epäyhtälö Nollakohdat Merkkikaavio r a a = + > a a+ > + = a a a = ( ) () ± 8 a = + a = = a ± = = +

b) Ympyrän pinta-ala a a+ > < a < + A = π r on suurin, kun säteen neliö r on mahdollisimman suuri. Haetaan säteen neliön r = a a+suurin arvo, kun < a < +. Merkitään r = f( a) = a a+ Funktion f (a) kuvaaja on alaspäin aukeava paraabeli. Se saavuttaa suurimman arvonsa huipussa. Paraabelin huippu a = ( ) = Koska huippu kuuluu välille < a < +, niin säteen neliö on suurimmillaan tässä kohdassa. Suurin mahdollinen pinta-ala A= π r r = f( ) = ( ) ( ) + = A = π = π Vastaus: a) Yhtälö esittää ympyrää, kun < a < +. b) Ympyrän suurin ala on π. HARJOITUSKOE. a) x + < x + > x+ > tai x+ < x > x< x > x<

b) x + = x x + = x = ehto eli x x x x = tai = + x x x x = + = x x x x ± xx ( ) = x= ( ) ± 9 (ei käy) tai x = = ei käy + x = = Vastaus: a) x < tai x > b). Janan keskipiste, = (, ) Janan suuntaisen suoran kulmakerroin y y k = ( x, y) = (,), ( x, y) = (, ) x x ( ) 6 k = = = ( ) Joten keskinormaalin kulmakerroin on. Keskinormaalin yhtälö y y = k ( x x) k =,( x, ) (, ) y = y ( ) = ( ) 8 y = x 8 Vastaus: y = x ( x )

. ax + y = 6a + x y = eli y = x sijoitetaan ylempään ax + x = 6a + (a+ ) 6a+ : (a+ ),ehto a 6a + a + y = x = Ratkaistaan yhtälöpari erikseen, kun a =. ( ) x + y = 6( ) + x y = x+ y = x y = y = x y = x Kun a =, yhtälöparin yhtälöt ovat identtisesti samat, joten yhtälöparin ratkaisu on silloin y = x, x Vastaus:, kun a ; x, kun a =. x + y 8x+ = x 8x+ y = + 6 x 8x+ 6+ y = ( x ) + y = Keskipiste on (, ) ja säde.

Pisteen (, ) kautta kulkevan suoran yhtälö y = k( x ) y = kx k kx y k + = Tangentin etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen k k+ = k + ( ) k + = k + k + = k+ k + = k+ k + = k+ k + = k + k = k+ 9

Tangenttien yhtälöt kx y k + = x y ( ) + = y = x+ 6 Ympyrän ulkopuolisesta pisteestä voidaan aina piirtää kaksi tangenttia, koska yhtälöstä saatiin vain yksi k:n arvo, on toinen tangentti sellainen suora, jolla ei ole kulmakerrointa eli y-akselin suuntainen suora. Vastaus: Yhtälöt ovat y = x+ tai 6. Paraabelin yhtälö y = ax + bx+c. Asetetaan kiven lähtöpiste origoon, tällöin paraabeli kulkee pisteiden (, ), (8;,) ja (7, ) kautta. = a + b + c, = a 8 + b 8 + c = a 7 + b 7 + c c = a+ 8b+ c =, 8a+ 7b+ c = a+ 8b =, 8a+ 7b = eli b = 7 a sijoitetaan ylempään a+ 8 (7 a) =, a = 6 7 b = 7 ( ) = 6 Paraabelin yhtälö on y = x + 7 x. 6 Paraabelin huippu 7 b x = = = 6 a ( ) 6 7 y = 6 + 6, 6 Vastaus:, m

6. x + y + ax ay+ a+ = x + ax + y ay = a + a + a + + + + = x ax a y ay a a a ( ) ( ) x+ a + y a = a a Yhtälö esittää ympyrää, kun r = a a > a a > Nollakohdat a a = ± a = () () () ± 9 a = 7 a = = + 7 a = = Vastaus: a < tai a > 7. y = x x+ Polynomi x + vaihtaa merkkinsä, kun x [ ( x+ )],kun x< x+, kun x< y = = x ( x+ ), kun x, kun x Yhtälön x x+ = x ratkaisut ovat kuvaajien y = x x+ ja leikkauspisteiden x-koordinaatit. Piirretään kuvaajat. Leikkauspisteet y = x+ y = x x+ x + x+ = ± ± = y = () + = y = x

y = y = x x x = = ± Vastaus: tai 8. Kulman puolittajalla olevan pisteen (x, y) etäisyys kumpaankin suoraan on yhtä suuri. x+ y x y = + + ( ) x+ y x y = 6 x+ y = x y x + y = x y tai x+ y = x+ y 8x+ y = : x+ 8y = : x+ 6y = 6x+ y = Vastaus: Puolittajasuorien yhtälöt ovat x +6y = ja 6x + y =. HARJOITUSKOE. a) kulkee pisteiden (, ) ja (, 7) kautta. 7 k = = Suoran yhtälö y = ( x ) y = x b) kulkee pisteen (, ) kautta ja on a) kohtisuorassa suoraa x+ y = vastaan. x+ y = y = x+ Normaalin kulmakerroin on Normaalin yhtälö y = ( x ) y = x+

Vastaus: a) y = x b) y = x+. x y+ z = eli y z+ sijoitetaan muihin x y z = x y + z = 6 ( y z+ ) y z = y z + y + z = 6 y z = 8 eli y = z 8 sijoitetaan alempaan y + z = (z 8) + z = z = y = 8= + = Vastaus:, y =, z =. + 6 = x y x y + 6 = + + 9 x x y y + + 6 + 9= x x y y ( ) ( ) x + y = Keskipiste on (,) ja säde. Pisteen (, ) etäisyys ympyrän keskipisteestä d = ( ) + ( ) = 7 >, joten piste ei ole sisäpuolella. Vastaus: Ei ole.. x+ y y+ = = + x y Huippu b y = = a ( ) = x = + = y Suorien leikkauspiste x+ y = eli y = x sijoitetaan alempaan x+ y =

x+ ( x) = y = = Pisteiden (, ) ja (,) etäisyys ( ) + ( ) = Vastaus: Etäisyys on.. a) + = Ehto x eli x x x x x x x x x x + = tai + = + x x x x + = = ( ) ± ( ) x( x ) = ± 9 (ei käy) tai x = = ei käy + x = = Ratkaisut ovat tai b) x+ x+ x+ (x+ ) tai x+ x+ x x x, kun x < Kuvasta nähdään, että funktion x + = x+,kun x x + yläpuolella, kun x tai x kuvaaja kulkee suoran y = Vastaus: a) tai b) x tai x 6. y = x 7 kulmakerroin 6x y 6 = eli y = x + kulmakerroin Suorat ovat yhdensuuntaiset, koska kulmakertoimet ovat yhtä suuret. Valitaan suoralta y = x 7 yksi piste ja y = 7 = Lasketaan pisteen (,) etäisyys suorasta 6x y 6 =

) 6 6 d = = = = = = 6 + ( ) Vastaus: 7. Lasketaan arvoja a = ja a = vastaavien suorien leikkauspisteet ja osoitetaan, että kaikki muutkin suoraparven suorat kulkevat leikkauspisteen kautta. y = x 6 y = x 6 y = sijoitetaan alempaan y = x 7 x 7 = y = 7= Sijoitetaan ja y = yhtälöön y = ax 6a = a 6a = 6a 6a = identtisesti tosi Koska yhtälö toteutuu a:n arvosta riippumatta, kun ja y =, kulkevat kaikki yhtälön y = ax 6a esittämät suorat pisteen (, ) kautta. 8. x + y = Keskipiste on (,) ja säde.

Pisteen (,) kautta kulkevan suoran yhtälö y = k( x ) y = kx k kx y k + = Tangentin etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen k k+ = k + ( ) k + = k + k k k + = k+ + = k+ k + = k+ k + = k k+ 6 9 + 6k 7 = 6± 6 ( 7) k = 6± 6 k = 6 8 k = = 7 6+ 8 k = =

Tangenttien yhtälöt kx y k + = x y + = y = x+ ja kx y k + = 7 x y ( 7) + = y = 7x+ Vastaus: Yhtälöt ovat y = x + ja y = 7x +