descartesclytie0x/descartes-math-platform
บทที่ 38 เรขาคณิตวิเคราะห์ตรงกับหนังสือ เพิ่มเติม ม.4 เล่ม 2 บทที่ 3เพิ่มเติม

38.8 แบบฝึกหัด

ทำในกระดาษก่อน แล้วค่อยใส่คำตอบให้เว็บตรวจ ตอบผิดได้ไม่จำกัดครั้ง ติดจริงๆ ค่อยเปิดคำใบ้ทีละขั้น และเปิดวิธีทำหลังทำเสร็จแล้วเท่านั้น

ข้อ 1 ระยะสองจุด

ระดับง่าย เฉพาะสายเพิ่มเติม

หาระยะระหว่าง (−2,1)(-2,1) กับ (4,9)(4,9)

คำใบ้ขั้นที่ 1

หาผลต่างพิกัดแนวนอนกับแนวตั้งแยกกัน

คำใบ้ขั้นที่ 2

ใช้รากที่สองของผลบวกกำลังสองทั้งสองค่า

ดูวิธีทำ

ผลต่างพิกัด xx คือ 4−(−2)=64 - (-2) = 6 ผลต่างพิกัด yy คือ 9−1=89 - 1 = 8 สองค่านี้เป็นขาของสามเหลี่ยมมุมฉาก ระยะตรงจึงเป็นด้านตรงข้ามมุมฉาก 62+82=36+64=100=10\sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36+64} = \sqrt{100} = 10

ข้อ 2 พิกัดกึ่งกลาง

ระดับง่าย เฉพาะสายเพิ่มเติม

จุดกึ่งกลางของ (−4,3)(-4,3) กับ (6,7)(6,7) มีพิกัด xx เท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

พิกัด x ของจุดกึ่งกลางคือค่าเฉลี่ยของพิกัด x สองปลาย

ดูวิธีทำ

พิกัด xx ของจุดกึ่งกลางคือค่าเฉลี่ยของพิกัด xx สองปลาย −4+62=22=1\dfrac{-4 + 6}{2} = \dfrac{2}{2} = 1 ตรวจได้ว่า 11 อยู่ห่างจาก −4-4 และ 66 เท่ากันคือ 55 หน่วย

ข้อ 3 สมการเส้นตรง

ระดับง่าย เฉพาะสายเพิ่มเติม

เขียน yy ในรูปนิพจน์ของ xx สำหรับเส้นผ่าน (0,2)(0,2) และ (3,8)(3,8)

คำใบ้ขั้นที่ 1

หาความชันจากผลต่าง y หารผลต่าง x

คำใบ้ขั้นที่ 2

จุดที่ x เป็นศูนย์บอกค่าคงตัวในรูปความชัน

ดูวิธีทำ

ความชัน 8−23−0=63=2\dfrac{8-2}{3-0} = \dfrac{6}{3} = 2 เส้นผ่าน (0,2)(0, 2) ซึ่งอยู่บนแกน yy จุดตัดแกน yy จึงเป็น 22 ได้ y=2x+2y = 2x + 2 ตรวจจุด (3,8)(3, 8) ได้ 2(3)+2=82(3) + 2 = 8 ถูกต้อง

ข้อ 4 โฟกัสพาราโบลา

ระดับง่าย เฉพาะสายเพิ่มเติม

พาราโบลา y2=12xy^2=12x มีโฟกัสข้อใด

คำตอบ

คำใบ้ขั้นที่ 1

เทียบสัมประสิทธิ์สิบสองกับสี่ p

คำใบ้ขั้นที่ 2

รูป y กำลังสองบอกว่าแกนเปิดเป็นแนวนอน

ดูวิธีทำ

yy ยกกำลังสอง จึงเทียบกับ y2=4pxy^2 = 4px ได้ 4p=124p = 12 หารสี่ได้ p=3p = 3 เป็นบวก กราฟเปิดขวา โฟกัสอยู่บนแกน xx ห่างจุดยอด (0,0)(0, 0) ไป 33 หน่วย คือ (3,0)(3, 0)

ข้อ 5 ระยะถึงถนน

ระดับกลาง เฉพาะสายเพิ่มเติม

แผนที่หน่วยกิโลเมตรแทนบ้านด้วย (1,2)(1,2) และถนนด้วย 3x+4y−1=03x+4y-1=0 ระยะตรงที่สั้นที่สุดจากบ้านถึงถนนเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

แทนพิกัดบ้านในสาม x บวกสี่ y ลบหนึ่งแล้วหาค่าสัมบูรณ์

คำใบ้ขั้นที่ 2

หารด้วยรากที่สองของสามกำลังสองบวกสี่กำลังสอง

ดูวิธีทำ

ระยะสั้นที่สุดคือระยะตั้งฉาก ใช้สูตร ∣Ax0+By0+C∣A2+B2\dfrac{|Ax_0 + By_0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}} แทน (1,2)(1, 2) ได้ตัวเศษ ∣3(1)+4(2)−1∣=∣10∣=10|3(1) + 4(2) - 1| = |10| = 10 ตัวส่วน 9+16=5\sqrt{9+16} = 5 ระยะ 105=2\dfrac{10}{5} = 2 กิโลเมตร

ข้อ 6 รัศมีน้ำพุ

ระดับง่าย เฉพาะสายเพิ่มเติม

ขอบน้ำพุบนแผนที่มีสมการ (x−2)2+(y+1)2=49(x-2)^2+(y+1)^2=49 หน่วยเป็นเมตร รัศมีเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

สมการวงกลมขวามือคือรัศมีกำลังสอง

ดูวิธีทำ

เทียบกับ (x−h)2+(y−k)2=r2(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 ขวามือคือรัศมีกำลังสอง r2=49r^2 = 49 จึงมี r=49=7r=\sqrt{49}=7 เมตร ส่วน (2,−1)(2, -1) คือศูนย์กลาง ไม่เกี่ยวกับรัศมี

ข้อ 7 โฟกัสวงรี

ระดับกลาง เฉพาะสายเพิ่มเติม

วงรี x2/36+y2/20=1x^2/36+y^2/20=1 มีโฟกัสห่างจากศูนย์กลางเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

วงรีใช้ c กำลังสองเท่ากับผลต่างกำลังสองกึ่งแกน

คำใบ้ขั้นที่ 2

ถอดรากหลังลบตัวส่วนทั้งสองแล้ว

ดูวิธีทำ

ตัวส่วนที่ใหญ่กว่าคือ 3636 จึงเป็น a2a^2 และ b2=20b^2 = 20 วงรีใช้ c2=a2−b2=36−20=16c^2 = a^2 - b^2 = 36 - 20 = 16 จึงได้ c=4c = 4 โฟกัสอยู่ห่างศูนย์กลาง 44 หน่วย ซึ่งน้อยกว่า a=6a = 6 ตามที่ควร

ข้อ 8 ตรวจกราฟไฮเพอร์โบลา

ระดับยาก เฉพาะสายเพิ่มเติม

วาดกราฟคร่าวๆ ของ y2/9−x2/16=1y^2/9-x^2/16=1 พร้อมจุดยอด โฟกัส และเส้นกำกับ

คำใบ้ขั้นที่ 1

พจน์ y เป็นบวกจึงเปิดขึ้นลง

คำใบ้ขั้นที่ 2

ใช้ c กำลังสองเป็นผลบวก และหาความชันเส้นกำกับตามทิศนี้

ดูเฉลยและเกณฑ์ตรวจ

ศูนย์กลาง (0,0)(0,0) เปิดขึ้นลงเพราะพจน์ yy เป็นบวก จุดยอด (0,±3)(0,\pm3) โฟกัส (0,±5)(0,\pm5) จาก c2=9+16c^2=9+16 เส้นกำกับ y=±3x/4y=\pm3x/4 เกณฑ์ตรวจคือทิศเปิดถูก จุดยอดอยู่แกน y โฟกัสอยู่นอกจุดยอด และเส้นกำกับสองเส้นผ่านศูนย์กลาง

ข้อ 9 รัศมีจากรูปทั่วไป

ระดับกลาง เฉพาะสายเพิ่มเติม

วงกลม x2+y2+4x−10y+20=0x^2 + y^2 + 4x - 10y + 20 = 0 มีรัศมีเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

จับกลุ่ม x กับ x และ y กับ y แล้วย้าย 20 ไปขวามือ

คำใบ้ขั้นที่ 2

เติม 4 และ 25 ทั้งสองข้าง แล้วถอดรากขวามือ

ดูวิธีทำ

จับกลุ่มทีละตัวแปรแล้วย้ายค่าคงตัว (x2+4x)+(y2−10y)=−20(x^2 + 4x) + (y^2 - 10y) = -20 เติมกำลังสองของครึ่งหนึ่งของสัมประสิทธิ์ คือ 44 และ 2525 ทั้งสองข้าง ได้ (x+2)2+(y−5)2=−20+4+25=9(x + 2)^2 + (y - 5)^2 = -20 + 4 + 25 = 9 ขวามือคือ r2r^2 รัศมีจึงเป็น 9=3\sqrt9 = 3 และศูนย์กลางคือ (−2,5)(-2, 5)

ข้อ 10 หัวรับสัญญาณของจาน

ระดับยาก เฉพาะสายเพิ่มเติม

จานรับสัญญาณรูปพาราโบลากว้าง 8080 เซนติเมตร ลึก 2020 เซนติเมตร ต้องติดหัวรับสัญญาณที่โฟกัส หัวรับสัญญาณอยู่ห่างจากก้นจานกี่เซนติเมตร

เซนติเมตร

คำใบ้ขั้นที่ 1

วางจุดยอดที่จุดกำเนิด ใช้ x² = 4py

คำใบ้ขั้นที่ 2

ขอบจานอยู่ที่ x เท่ากับครึ่งหนึ่งของความกว้าง

ดูวิธีทำ

วางก้นจานที่จุดกำเนิดให้จานเปิดขึ้น สมการคือ x2=4pyx^2 = 4py ขอบจานอยู่ห่างแกน 4040 เซนติเมตร ซึ่งเป็นครึ่งหนึ่งของความกว้าง และสูง 2020 เซนติเมตร จุด (40,20)(40, 20) จึงอยู่บนพาราโบลา แทนค่าได้ 1600=4p(20)=80p1600 = 4p(20) = 80p จึงได้ p=20p = 20 โฟกัสอยู่ห่างก้นจาน 2020 เซนติเมตร ซึ่งพอดีกับระดับขอบจาน