Mavzu. Tekislikda to’g’ri chiziq va uning tenglamalari

2. Aylana tenglamasi. Radiusi va markazi nuqtada bo‘lgan aylanani ko‘raylik. Ta’rifga ko‘ra, aylana nuqtagacha bo‘lgan masofalari o‘zgarmas ga teng bo‘lgan nuqtalarning geometrik o‘rnidir.
Agar tekislikning ixtiyoriy nuqtasi bo‘lsa, u holda

yoki tenglikni kvadratga ko‘tarib, ildizni yo‘qotsak,

Bu tenglama berilgan aylananing tenglamasidir.
Agar aylananing markazi koordinatalar boshida bo‘lsa, u holda uning tenglamasi soddaroq bo‘ladi:

To‘g‘ri chiziqning umumiy tenglamasi.
Teorema. koordinatalar tekisligida har qanday to‘g‘ri chiziqning tenglamasi (5)
ko‘rinishda bo‘ladi, aksincha, (5) ko‘rinishdagi har qanday tenglama koordinatalar tekisligida to‘g‘ri chiziqni ifodalaydi.
Isboti. Yuqorida ko‘rilganidek, o‘qiga og‘ish burchagi ma’lum bo‘lgan har qanday to‘g‘ri chiziqning tenglamasi ko‘rinishda bo‘ladi. Buni o‘z navbatida ko‘rinishga keltirib olsa bo‘ladi. Endi, agar to‘g‘ri chiziqning bir nuqtasi va unga perpendikulyar bo‘lgan biror vektor berilgan bo‘lsa, u holda to‘g‘ri chiziqda yotuvchi har qanday nuqta uchun vektor vektorga perpendikulyar bo‘ladi. Vektorlarning perpendikulyarlik shartiga ko‘ra yoki (6)
Qavslarni ochib va deb belgilasak, (6) ni (5) ko‘rinishga keltirsa bo‘ladi. Endi teoremaning ikkinchi qismini isbot qilamiz. Agar (5) da bo‘lsa, u holda (5) tenglikni ga bo‘lib yuborib, uni

ko‘rinishga keltirib olamiz. Agar desak, oxirgi tenglikni deb yozsa bo‘ladi. Ma’lumki, bu to‘g‘ri chiziqning burchak koeffitsientli tenglamasidir.
Agar bo‘lsa, u holda , shuning uchun (5) quyidagi ko‘rinishni oladi:
bu yerda desak, , ya’ni o‘qiga perpendikulyar to‘g‘ri chiziq tenglamasi hosil bo‘ladi. Teorema isbot bo‘ldi.
(5) tenglama to‘g‘ri chiziqning umumiy tenglamasi deyiladi, (6) esa bir nuqtadan o‘tgan to‘g‘ri chiziq tenglamasi deb ataladi.
To‘g‘ri chiziqning umumiy tenglamasi (5) to‘liq bo‘lmagan uch holni ko‘ramiz:
1) , bunda tenglama ko‘rinishni oladi, bu tenglama koordinatalar boshidan o‘tgan to‘g‘ri chiziqni ifodalaydi. Haqiqatan, koordinatalar bu tenglamani qanoatlantiradi.
2) , bunda (5) ko‘rinishga keladi, bu tenglama o‘qiga parallel o‘tadigan to‘g‘ri chiziqni ifodalaydi. Xususan, agar bo‘lsa, hosil bo‘ladi, bu o‘qining tenglamasidir.
3) bo‘lsin. U holda (5) ning ozod hadi ni tenglikning o‘ng tomoniga o‘tkazsak va ga bo‘lib yuborsak:

yoki
Quyidagi belgilashlarni kiritsak:
tenglama (7)
ko‘rinishga keladi. (7) ni to‘g‘ri chiziqning kesmalardagi tenglamasi deb ataymiz, chunki bu to‘g‘ri chiziq o‘qini nuqtada, o‘qini nuqtada kesib o‘tadi.
Misol. to‘g‘ri chiziqning kesmalardagi tenglamasini tuzing.
Yechish. Ozod had 15 ni tenglikning o‘ng tomoniga o‘tkazib -15 ga bo‘lamiz:
Demak, berilgan to‘g‘ri chiziq va o‘qlaridan mos ravishda kesmalar ajratar ekan.
Umumiy tenglamaning va koeffitsientlari geometrik ma’noga ega. (6) dan ma’lumki, va koeffitsientlar to‘g‘ri chiziqqa perpendikulyar vektorning koordinatalaridir. Agar vektor tuzib olsak, va vektorlar perpendikulyar ekanligiga ishonch hosil qilish qiyin emas. Shu sababli, vektor berilgan to‘g‘ri chiziqqa parallel bo‘ladi, uni shu xususiyatiga ko‘ra, to‘g‘ri chiziqning yo‘naltiruvchi vektori, ni esa normal vektor deb atashadi.