Fie acum un punct arbitrar din planul de coordonate. Se mai spune că este dat în raport cu , sau în raport cu sistemul afin de coordonate .
1. Raza vectoare
Definiția 10.6
Vectorul se numește rază vectoare a punctului .
Fie , adică .
2. Coordonatele punctului
Definiția 10.7
Coordonatele razei vectoare se numesc coordonate ale punctului în raport cu sistemul dat de coordonate. Se notează , unde este abscisa punctului , iar este ordonata punctului .
Ideea-cheie
Coordonatele unui punct sunt, prin definiție, coordonatele unui vector — cel care pleacă din origine și ajunge în punct. Toată teoria vectorilor din §3–§9 devine astfel aplicabilă punctelor.
fig. 1 — patru puncte, câte unul în fiecare cadran, cu razele lor vectoare; pentru sunt trasate și paralelele la axe
Cum se citește figura — coordonatele unui punct
Pasul 1 — alegeți un punct, de exemplu , și urmăriți săgeata care vine spre el din origine: aceasta este raza vectoare .
Pasul 2 — duceți paralele la axe. Liniile punctate din sunt paralele cu (coboară spre ) și cu (merg spre ).
Pasul 3 — citiți abscisa acolo unde paralela la întâlnește : la 2 unități în sensul pozitiv ⇒ .
Pasul 4 — citiți ordonata acolo unde paralela la întâlnește : la 2 unități în sensul pozitiv ⇒ . Deci .
Pasul 5 — comparați cu celelalte puncte. e la stânga lui ⇒ ; e și la stânga, și sub ⇒ ambele negative; e la dreapta, dar sub ⇒ . Semnele se potrivesc cu cadranele.
Pe ce se bazează: definiția 10.7 (coordonatele punctului = coordonatele razei vectoare) și descompunerea după axe.
Ce să verificați singuri pe figură: duceți paralelele la axe din — ar trebui să cadă la pe și la pe .
3. Semnele coordonatelor în cadrane
În dependență de cadranul în care se află punctul , coordonatele lui au anumite semne:
| cadran | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
(vezi și fig. 1 din lecția despre cadrane)
4. Corespondența biunivocă puncte ↔ perechi de numere
Invers, dacă se dă o pereche de numere reale , atunci ele ne determină, în raport cu sistemul de coordonate dat, un punct unic , astfel încât este abscisa lui, iar — ordonata.
Concluzie
Între mulțimea perechilor ordonate de numere reale și mulțimea punctelor din plan (planul de coordonate) se stabilește o corespondență biunivocă.
Pas cu pas — de ce corespondența e biunivocă
Trebuie arătate două lucruri: fiecare punct are o singură pereche și fiecare pereche are un singur punct.
Pasul 1 — punct → pereche. Unui punct îi corespunde un singur vector (segmentul orientat e fixat). Vectorul are coordonate unice în baza (teorema 6.9). Deci are o singură pereche .
Pasul 2 — pereche → vector. Perechii îi corespunde un singur vector (operațiile au rezultat unic).
Pasul 3 — vector → punct. După teorema reprezentantului unic, există un singur punct cu .
Pasul 4 — concluzia. Drumurile punct → pereche și pereche → punct sunt inverse unul altuia. Aceasta este exact o corespondență biunivocă.
Ce rol are originea. Pasul 3 este locul unde intervine punctul al reperului. Fără origine, o pereche de numere ar determina un vector (liber), dar nu un punct.
5. Coordonatele vectorului determinat de două puncte
Fie și două puncte din plan. Deoarece
după proprietatea 2⁰ avem:
În acest fel se determină coordonatele vectorului după coordonatele originii și extremității lui.
fig. 2 — închide triunghiul format de cele două raze vectoare
Cum se citește figura — formula (5)
Pasul 1 — cele două raze vectoare. Albastru: ; portocaliu: . Ambele pleacă din origine.
Pasul 2 — vectorul căutat. Violet: , de la vârful albastru la vârful portocaliu.
Pasul 3 — recunoașteți construcția diferenței. Doi vectori din origine comună, iar săgeata care unește vârfurile, mergând spre descăzut: aceasta e exact construcția diferenței, deci .
Pasul 4 — treceți la coordonate. Diferența vectorilor se face coordonată cu coordonată: .
Pe ce se bazează: relația lui Chasles și proprietatea 2⁰.
Ce să verificați singuri pe figură: parcurgeți drumul (albastru, apoi violet). Ajungeți în același loc ca pe drumul direct (portocaliu).
Ordinea în formula (5): „extremitate minus origine"
— din coordonatele punctului de sosire se scad cele ale punctului de plecare. Scăderea inversă dă vectorul opus .
Exemplu. , : , iar .
Precizare față de manual
Manualul scrie „după (2) avem”. Formula (2) a paragrafului este cea a proiecțiilor algebrice; trimiterea corectă este la proprietatea 2⁰ (diferența vectorilor în coordonate).
Punct vs. vector — notația
Obiect Notare Exemplu punct paranteze rotunde vector acolade Punctul și vectorul au aceleași numere, dar sunt obiecte diferite: vectorul poate fi desenat oriunde, punctul — doar într-un singur loc. Ele coincid numai prin intermediul razei vectoare: .
Întrebări de control
- Ce coordonate are originea ? Ce rază vectoare are?
- Punctul se află pe axa . Ce puteți spune despre ?
- Calculați și pentru , .
- Arătați că dacă și numai dacă și .
- De ce, fără originea , o pereche de numere nu determină un punct?
Legături
- Anterior: Operații cu vectori în coordonate
- Continuare: Împărțirea segmentului în raportul dat
- Concepte: Rază vectoare, Sistem afin de coordonate