Analytische meetkunde > Coördinaten in het vlak
123456Coördinaten in het vlak

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1

Waar je de eik op de cirkel ook plaatst, de schat blijft op dezelfde plek liggen.

Probeer daarvoor een verklaring te vinden.

Opgave 1
a

Omdat je alleen dan echte lengtes en hoeken kunt meten. Anders vervormt elk figuur waarvan de hoekpunten als coördinaten zijn gegeven.

b

De afstand in horizontale richting is `4-1=3` en de afstand in verticale richting `3-1=2` .
Pas de stelling van Pythagoras toe.

`| AB | = sqrt((4-1)^2 + (3-1)^2) = sqrt(3^2+2^2) = sqrt(13)`

c

`M((1+4)/2 , (3+1)/2) = (2 1/2 , 2 )`

Opgave 2
a

De afstand in horizontale richting is `1- text(-)1=2` en in verticale richting is de afstand gelijk aan `4-3=1` . Met de stelling van Pythagoras reken je vervolgens de lengte van het lijnstuk uit: `|AB|=sqrt(2^2 + 1^2)=sqrt(5)` .

Je kunt dit ook met één berekening doen: `|AB|=sqrt( (1 -text(-)1 ) ^2 + (4 -3 ) ^2)=sqrt(5 )` .

b

`M ( (text(-)1 +1) /2, (3 +4) /2)=(0, 3 1/2)` .

Opgave 3
a

`| AB |=sqrt( (20 -text(-)10 ) ^2+ (text(-)45 -33 ) ^2)=sqrt(6984 )`

b

`M( (text(-)10 +20) /2 , (33 + text(-)45)/2) = (10/2 , text(-)12/2) = (5, text(-)6) `

Opgave 4
a

Het verschil van de twee `x` -coördinaten is `x_A - x_B` en het verschil van de `y` -coördinaten is `y_A - y_B` .
Met de stelling van Pythagoras vind je: `|AB| = sqrt((x_A - x_B)^2 + (y_A - y_B)^2)` .

b

`M( (x_A + x_B)/2 , (y_A + y_B)/2 )`

Opgave 5
a

Teken punt `E` op lijnstuk `AC` zo, dat `ME text(//) BC` .
Uit de gelijkvormigheid van de driehoeken `AME` en `ABC` volgt dat `|AE| =|MD|= 1/2 |AC|` .

b

De `y` -waarde van `M` is `12 + |MD| = 12 + 1/2 |AC| = 12 + 1/2 * (19 - 12) = 15 1/2` .

Met de formule: `y_M=(12+19)/2=15,5` .

Opgave 6

`M((2+10)/2, (14+8)/2)=(6, 11)`

Opgave 7
a

Er geldt:

`|CB|=29` , `|CA|=7` en dus geldt voor de schuine zijde: `|AB|=sqrt(29^2+7^2)=sqrt(890)` .

b

`|CD|= sqrt(205)`
Teken een rechthoekige driehoek `CDE` met `E(5 , 3)` . Pas op die driehoek de stelling van Pythagoras toe om je antwoord te controleren.

Opgave 8
a

`|AB|=sqrt( (text(-)3 -6 ) ^2+ (6 -0 ) ^2)=sqrt(117 )`

`|BC|=sqrt( (6 -18 ) ^2+ (0 -18 ) ^2)=sqrt(468 )`

`|AC|=sqrt( (text(-)3 -18 ) ^2+ (6 -18 ) ^2)=sqrt(585 )`

b

Als in deze driehoek geldt dat `|AB| ^2+ |BC| ^2= |AC| ^2` , dan is de driehoek rechthoekig (omgekeerde stelling van Pythagoras).

Hier wordt dat `(sqrt(117))^2 + (sqrt(468))^2 = 117 + 468 = 585 = (sqrt(585))^2` , dus de driehoek is rechthoekig.

c

`D ((text(-)3 + 6)/2, (6 + 0)/2) = (1,5; 3)`
`E ((6 + 18)/2, (0 + 18)/2) = (12, 9)`
`F ((text(-)3 + 18)/2, (6 + 18)/2) = (7,5; 12)`

d

Bereken eerst de lengtes van de drie zijden van deze driehoek:
`|DE|=sqrt(146,25 )`
`|DF|=sqrt(117 )`
`|EF|=sqrt(29,25 )`

`|DF|^2 + |EF|^2 = 117 + 29,25 = 146,25 = |DE|^2` , de driehoek is dus rechthoekig (omgekeerde stelling van Pythagoras).

Opgave 9
a

Ga na, dat `P(2 , 1 )` en `Q(4 , 1 )` . Het midden van `EQ` is dan `S(1,5 ; 1,5 )` .

b

Probeer het eerst zelf en bekijk daarna eventueel het voorbeeld.

Opgave 10
a

`|AB| = sqrt((text(-)11 - 106)^2 + (23 - 133)^2) = sqrt(25789)`
`M ( (text(-)11 + 106)/2 , (23 + 133)/2) = (47,5; 78)`

b

`(text(-)11 + x_C)/2 = 106` en `(23 + y_C)/2 = 133` geeft `x_C = 223` en `y_C = 243` .

De coördinaten van `C` zijn `(223 , 243)` .

Opgave 11
a

Je kunt aantonen dat hoeken recht zijn door de omgekeerde stelling van Pythagoras toe te passen. Neem bijvoorbeeld de hoek bij `A` , de hoek tussen `AB` en `AD` . Deze hoek zit in `Delta ABD` .

`|AB| = sqrt(80), |AD| = sqrt(20)` en `|BD| = 10` .

In `Delta ABD` geldt dat `|AB|^2+|AD|^2=|BD|^2` , dus is hoek `A` recht (omgekeerde stelling van Pythagoras).

Zo kun je voor de andere hoeken ook aantonen dat ze recht zijn.

b

`S` is het midden van bijvoorbeeld lijnstuk `AC` .
Dus `S((6+6)/2 , (0+10)/2) = (6, 5)` .

c

Maak gebruik van basis `AS` en als hoogte een lijnstuk door `B` loodrecht op het verlengde van `AS` . Je krijgt dan: `1/2 * |AS| * 4 = 1/2 * 5 * 4 = 10` .

Opgave 12
a

Omdat de diagonalen loodrecht op elkaar staan, net als de assen in een cartesisch assenstelsel.

b

`A(text(-)1,5 ; text(-)2 )`
`B(1,5 ; text(-)2 )`
`C(1,5 ; 1 )`
`D(text(-)1,5 ; 1 )`

c

Gebruik de omgekeerde stelling van Pythagoras. In `\Delta ABC` is bijvoorbeeld `∠B` recht, controleer dit door de lengtes van de zijden te berekenen. Je kunt ook zeggen dat de punten `A` en `B` op een horizontale roosterlijn liggen (zelfde `y` -waarden) en de punten `B` en `C` op een verticale roosterlijn liggen (zelfde `x` -waarden). Roosterlijnen maken rechte hoeken met elkaar.

Opgave 13

Punt `A` : `5x+3 = 2 1/2 x-12` geeft `x=text(-)6` en dus `A(text(-)6,text(-)27)` .

Punt `B` : `text(-)2x+6 = 2 1/2 x-12` geeft `x=4` en dus `B(4, text(-)2)` .

Dus `|AB|=sqrt((4-text(-)6)^2+(text(-)2-text(-)27)^2)=sqrt(725)=5sqrt(29)` .

Opgave 14
a

Gegeven is dus dat `M` het midden is van `|KL|` . Gebruik de formule om de coördinaten uit te rekenen:

  • de `x` -coördinaat: `(2+x)/2=4` , dus `x=6` ;

  • de `y` -coördinaat: `(8+y)/2=12` dus `y=16` .

De coördinaten van `L` zijn dus `(6, 16)` .

b

`|KL|=sqrt((6-2)^2+ (16-8) ^2)=sqrt(80 )`

c

Gegeven is dus dat `L` het midden is van `|KP|` . Gebruik de formule om de coördinaten van `P` uit te rekenen:

  • de `x` -coördinaat: `(2+x)/2=6` dus `x=10` ;

  • de `y` -coördinaat: `(8+y)/2=16` dus `y=24` .

De coördinaten van `P` zijn dus `(10, 24)` .

d

Maak eerst een schets van de situatie. Ga na dat `N` het midden is van lijnstuk `|LP|` .
`N( (6 +10) /2, (16 +24) /2)=(8, 20)` .

Opgave 15Schepen op zee
Schepen op zee
a

Neem voor het eerste schip `S_1` het punt `(80, 0)` , het beweegt over de `x` -as richting `(0, 0)` . Het tweede schip `S_2(0, 60)` beweegt over de `y` -as richting `(0, 0)` .

De oorsprong van het assenstelsel is punt `S` waar beide bewegingsrichtingen elkaar snijden en `|S_1S_2|` is hun onderlinge afstand.

b

Als `t=1` heeft het schip `S_1` `20` km afgelegd, dus zijn coördinaten zijn dan `(60, 0)` .

Als `t=1` heeft het schip `S_2` `10` km afgelegd, dus zijn coördinaten zijn dan `(0, 50)` .

Als `t=2` heeft het schip `S_1` weer `20` km afgelegd, dus zijn coördinaten zijn dan `(40, 0)` .

Als `t=2` heeft het schip `S_2` weer `10` km afgelegd, dus zijn coördinaten zijn dan `(0, 40)` .

Enzovoorts.

c

`|S_1 S_2| = sqrt(80^2+60^2)=100` km.

d

`|S_1 S_2| = sqrt(60^2+50^2)=sqrt(6100 )` km

e

`a=sqrt( (80 -20 t) ^2+ (60 -10 t) ^2)` km

f

Gebruik de grafische rekenmachine en teken de grafiek van `a=sqrt( (80 -20 t) ^2+ (60 -10 t) ^2)` .
Venster bijvoorbeeld: `[0, 10] xx [0, 50]` .

Bepaal vervolgens het minimum. Je vindt een minimale `a` bij `t≈4,4` en een afstand van ongeveer `17,89` km.

Opgave 16Zwaartelijnen in een gelijkbenige driehoek
Zwaartelijnen in een gelijkbenige driehoek

Neem `A(text(-)3, 0)` , `B(3, 0)` en `C(0, 4)` .

Je krijgt dan `P ((text(-)3+0)/2 ; (0+4)/2) = (text(-)1,5 ; 2)` en `Q ((3+0)/2; (0+4)/2) = (1,5; 2)` .

Daaruit volgt dat `PQ` evenwijdig is met `AB` (zelfde `y` -waarde) en `|PQ| = 3 = 1/2 |AB|` .

Omdat `Delta ABS ∼ Delta QPS` is ook `|SQ| = 1/2 |AS|` en `|PS| = 1/2 |BS|` .

En daarom is `(AS)/(SQ)=(BS)/(BP)=2 /1` .

Opgave 17
a

`|PQ|=sqrt(16609)≈128,88`

b

Het midden is `M(text(-)60; text(-)11,5)` en `|OM|≈61,09` .

Opgave 18
a

Als in de driehoek geldt dat `|AB| ^2+ |BC| ^2= |AC| ^2` dan is de driehoek rechthoekig (omgekeerde stelling van Pythagoras).

`|AB|=sqrt(5), |BC|=sqrt(20)` en `|AC|=5` .

`(sqrt(5))^2 + (sqrt(20))^2 =5 + 20 =25= 5^2` , dus de driehoek is rechthoekig.

b

`P = ((1+1)/2, (1+6)/2) = (1; 3,5)` .

`|AP| = 2,5` en `|BP| = sqrt((3- 1)^2 + (2 - 3,5)^2) = sqrt(6,25)=2,5` .

Omdat `|AP|=|BP|` is `Delta ABP` gelijkbenig.

verder | terug