Punkty w układzie współrzędnych

Układ współrzędnych to dwie prostopadłe osie liczbowe o wspólnym punkcie zerowym, dzięki którym położenie każdego punktu płaszczyzny opisujemy parą liczb. Na osi liczbowej wystarczała jedna liczba – na płaszczyźnie potrzebne są dwie.

Teoria: 5 sekcji, kliknij nagłówek, aby rozwinąć

Budowa układu

  • oś $x$ (odciętych) – pozioma, liczby rosną w prawo;
  • oś $y$ (rzędnych) – pionowa, liczby rosną w górę;
  • początek układu – punkt przecięcia osi, ma współrzędne $(0, 0)$.

Punkt zapisujemy jako $A = (x, y)$. Kolejność jest sztywna: najpierw $x$ (w bok), potem $y$ (w górę). Punkty $(3, 5)$ i $(5, 3)$ to dwa różne miejsca na płaszczyźnie.

Ćwiartki

Osie dzielą płaszczyznę na cztery ćwiartki, numerowane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, zaczynając od prawej górnej.

Ćwiartka Znak $x$ Znak $y$ Przykład
I (prawa górna) $+$ $+$ $(4, 2)$
II (lewa górna) $-$ $+$ $(-4, 2)$
III (lewa dolna) $-$ $-$ $(-4, -2)$
IV (prawa dolna) $+$ $-$ $(4, -2)$

Punkty leżące na osiach nie należą do żadnej ćwiartki. Każdy punkt osi $x$ ma postać $(x, 0)$, a każdy punkt osi $y$ – postać $(0, y)$.

Przykłady

1. W której ćwiartce leży punkt $K = (-7, 3)$?

Pierwsza współrzędna ujemna, druga dodatnia – to II ćwiartka.

2. Punkt $M$ leży na osi $y$ i jest oddalony od początku układu o 5 jednostek. Jakie ma współrzędne?

Na osi $y$ pierwsza współrzędna to zero. Możliwości dwie: $M = (0, 5)$ albo $M = (0, -5)$.

3. Punkty $A = (-3, 1)$, $B = (2, 1)$, $C = (2, -4)$ są wierzchołkami prostokąta o bokach równoległych do osi. Podaj czwarty wierzchołek.

Bok $AB$ jest poziomy ($y = 1$), bok $BC$ pionowy ($x = 2$). Czwarty wierzchołek $D$ musi leżeć nad $C$ i pod $A$: bierze $x$ od $A$ i $y$ od $C$, czyli $D = (-3, -4)$.

4. Punkt $P = (a, -6)$ leży w III ćwiartce. Co wiesz o liczbie $a$?

W III ćwiartce obie współrzędne są ujemne. Druga już jest ujemna, więc $a < 0$.

Typowe błędy

  • Odwracanie kolejności współrzędnych – najpierw zawsze $x$, potem $y$.
  • Zapominanie o znakach: punkt $(-2, 5)$ idzie w lewo i w górę.
  • Przypisywanie punktów leżących na osi do ćwiartki – one do żadnej nie należą.
  • Nierówne jednostki na osiach – przy rysowaniu figur to zniekształca kształt.

Po co to się przydaje

Współrzędne to podstawa GPS, map cyfrowych i grafiki komputerowej – każdy piksel ekranu ma swoją parę liczb. W matematyce to pomost między algebrą a geometrią: równanie zamienia się w rysunek, a rysunek w równanie.

Zgodne z: Matematyka z Plusem i Matematyka z kluczem (klasa 7), dział „Układ współrzędnych”.

Przewijanie do góry