Upload
lyquynh
View
263
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
MATEMATIKA bdquoArdquo 11 eacutevfolyam
Vektorok
5 modul
Keacutesziacutetette Vidra Gaacutebor
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 2
A modul ceacutelja A vektorműveletek ismeacutetleacutese vektorokkal veacutegzett műveletek megismereacutese eacutes gyakorlaacutesa a koordinaacute-
tasiacutekon Vektorokkal megoldhatoacute koordinaacutetageometriai probleacutemaacutek megoldaacutesa skalaacuteris szorzat meg-
ismereacutese hasznaacutelata
Időkeret 7 oacutera
Ajaacutenlott korosztaacutely 11 eacutevfolyam
Modulkapcsoloacutedaacutesi pontok Vektorok vektorműveletek (9 eacutevfolyam) szoumlgfuumlggveacutenyek egyenesek a koordinaacutetasiacutekon
A keacutepesseacutegfejleszteacutes foacutekuszai
Szaacutemolaacutes szaacutemiacutetaacutes szaacutemlaacutelaacutes Koordinaacutetageometriai alakzatok mennyiseacutegi jellemzői hajlaacutesszoumlgek meghataacuterozaacutesa vektorokkal kapcsolatos mennyiseacutegek szaacutemiacutetaacutesa (vektor hossza skalaacuteris szorzat de-reacutekszoumlgben elforgatott vektor koordinaacutetaacutei) Szaacutemoloacutegeacutep hasznaacutelata Mennyiseacutegi koumlvetkezteteacutes A mennyiseacutegek fogalmaacutenak tovaacutebbfejleszteacutese A koordinaacutetasiacutekon valoacute taacutejeacutekozoacutedaacutes a siacutekbeli alakzatok tulajdonsaacutegainak koordinaacutetageometriai moacutedszerekkel toumlrteacutenő leiacuteraacutesa Becsleacutes meacutereacutes valoacutesziacutenűseacutegi szemleacutelet Szakasz osztoacutepontjaacutenak meghataacuterozaacutesa vektor hossza vektor eacutes szakasz veacutegpontjainak becsleacutese Szoumlveges feladatok metakogniacutecioacute Szoumlvegeacutertelmezeacutes tovaacutebbfejleszteacutese a leacutenyegkiemelő keacutepesseacuteg fejleszteacutese A valoacutesaacuteg taacutergyainak geometriai modellezeacuteseacutehez szuumlkseacuteges keacutepesseacutegek fejleszteacutese Cso-portmunkaacuteban a taacutersak joacute gondolatainak megismereacutese elfogadaacutesa helytelen koumlvetkezteteacutesek caacutefolata Rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes Az aacutebraacutezolaacutes eacutes a szaacutemiacutetaacutes kapcsolataacutenak elmeacutelyiacuteteacutese Induktiacutev deduktiacutev koumlvetkezteteacutes Oumlsszefuumlggeacutesek keacutepletek felfedezeacutese gyakorlati tapasztalatboacutel kiin-dulva azok aacuteltalaacutenosiacutetaacutesa eacutes alkalmazaacutesa
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 3
TAacuteMOGATOacute RENDSZER
bull Bemutatoacute amely tartalmazza az elmeacuteleti anyagot eacutes a mintapeacuteldaacutekat (a mintapeacuteldaacutek feldolgozaacutesaacutet sokszor csoportmunkaacuteban javasoljuk a
tanaacuter felveti a probleacutemaacutet amire a tanuloacutek megoldaacutest keresnek ndash a megoldaacutes termeacuteszetesen a Tanuloacutek koumlnyveacuteben megtalaacutelhatoacute ezeacutert ilyen
esetekben azt nem szabad hasznaacutelni ndash a bemutatoacuteval a mintapeacutelda szoumlvege kivetiacutethető eacutes az ellenőrzeacuteshez is hasznaacutelhatjuk)
bull 151 triminoacute (vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal)
bull 152 triminoacute (a modul oumlsszefoglalaacutesaacutehoz ajaacutenlott)
Nem kell a modul minden feladataacutet megoldani A tanuloacutecsoport igeacutenyeinek eacutes tudaacutesszintjeacutenek megfelelően lehetőseacuteguumlnk van differenciaacutelaacutesra eacutes arra is hogy a modul anyagaacutet a heti 3 oacuteraacutenaacutel nagyobb oacuteraszaacutemban tanuloacute diaacutekokkal is fel tudjuk dolgozni
JAVASOLT OacuteRABEOSZTAacuteS
Oacuteraszaacutem Oacuteraciacutem Tananyag
1 Ismeacutetleacutes Csoportalakiacutetaacutes 1mintapeacutelda elmeacutelet ismeacutetleacutese 2 mintapeacutelda feladatok (1ndash2)
2 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal 3 mintapeacutelda (frontaacutelis) a vektorkoordinaacutetaacutek fogalma csoportalakiacutetaacutes 4 mintapeacutelda elmeacuteleti
anyag (vektor feliacuteraacutesa veacutegpontokboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza) 5 mintapeacutelda elmeacuteleti
anyag (vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal)
3 Vektorkoordinaacutetaacutekkal kapcsola-
tos feladatok
6 eacutes 7 mintapeacutelda 51 triminoacute feladatok (3ndash7) 8 mintapeacutelda feladatok (8ndash12)
4 Gyakorlaacutes Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel 9ndash10 mintapeacutelda feladatok (13ndash21)
5 Skalaacuteris szorzat Definiacutecioacute eacutes tulajdonsaacutegok 11 mintapeacutelda feladatok (22ndash32)
6 Osztoacutepontok suacutelypont 12 mintapeacutelda (csoportmunkaacuteban) feladatok (33ndash42) 13 mintapeacutelda suacutelypont koordinaacutetaacutei
7 Feladatok megoldaacutesa Feladatok (43ndash49) 52 triminoacute
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 4
EacuteRETTSEacuteGI KOumlVETELMEacuteNYEK
Vektorok siacutekban eacutes teacuterben Koumlzeacutepszint
Ismerje eacutes alkalmazza feladatokban a koumlvetkező definiacutecioacutekat teacuteteleket vektor fogalma abszoluacuteteacuterteacuteke nullvektor ellentett vektor vek-torok oumlsszege kuumlloumlnbseacutege vektor skalaacuterszorosa vektorműveletekre vonatkozoacute műveleti azonossaacutegok vektor felbontaacutesa oumlsszetevőkre skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja tulajdonsaacutegai vektor koordinaacutetaacutei a vektor 90deg-os elforgatottjaacutenak koordinaacutetaacutei vektorok oumlsszegeacutenek kuuml-loumlnbseacutegeacutenek skalaacuterral valoacute szorzataacutenak koordinaacutetaacutei skalaacuterszorzat kiszaacutemiacutetaacutesa koordinaacutetaacutekboacutel Vektorok alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint A skalaacuterszorzat koordinaacutetaacutekboacutel valoacute kiszaacutemiacutetaacutesaacutenak bizonyiacutetaacutesa
Koordinaacutetageometria pontok vektorok Koumlzeacutepszint
Tudja AB vektor koordinaacutetaacuteit abszoluacuteteacuterteacutekeacutet Keacutet pont taacutevolsaacutegaacutenak szakasz felezőpontjaacutenak harmadoloacute pontjainak feliacuteraacutesa alkal-mazaacutesa feladatokban A haacuteromszoumlg suacutelypontja koordinaacutetaacuteinak feliacuteraacutesa alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint Szakasz felezőpontja eacutes harmadoloacute pontjai koordinaacutetaacuteinak kiszaacutemiacutetaacutesaacutera vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutesek igazolaacutesa Igazolja a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteira vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutest
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 5
MODULVAacuteZLAT
Leacutepeacutesek
teveacutekenyseacutegek
Kiemelt keacuteszseacutegek keacutepesseacutegek
EszkoumlzFeladat
Gyűjtemeacuteny
I Ismeacutetleacutes (1 oacutera) 1 Csoportalakiacutetaacutes (tetszőleges moacutedszerrel) Metakogniacutecioacute figyelem 2 Raacutehangoloacutedaacutes (diaacutekkvartett) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute
szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes1 mintapeacutelda (bemutatoacute)
3 Vektor vektorjellemzők (elmeacuteleti ismeacutetleacutes tanaacuteri ma-gyaraacutezat)
Bemutatoacute
4 Feladatok (csoportmunkaacuteban) 2 mintapeacutelda 1ndash2 feladatok 5 Vektorműveletek (frontaacutelis ismeacutetleacutes tanaacuteri magyaraacute-
zat)
Szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes becsleacutes rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek (3 oacutera) 1 Vektor felbontaacutesa (frontaacutelis tanaacuteri magyaraacutezat) Kombinatiacutev gondolkodaacutes rendszerezeacutes figye-
lem 3 mintapeacutelda
2 Csoportalakiacutetaacutes oldalvektorok (feldolgozaacutes diaacutekkvartettel) tapasztalatok (vektor feliacuteraacutesa a kezdő-pont eacutes a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes
4 mintapeacutelda
3 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
5 mintapeacutelda
4 Merőleges vektorok (diaacutekkvartettben)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes 6 eacutes 7 mintapeacutelda
5 Vektorműveletek gyakorlaacutesa (csoportmunkaacuteban) 51 triminoacute 8 mintapeacutelda 8ndash12 feladatokboacutel
6 Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel (csoportmunkaacute-ban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
9ndash10 mintapeacutelda 13ndash21 felada-tokboacutel
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 6
III Vektorok skalaacuteris szorzata (1 oacutera) 1 A munka peacutelda vektorok skalaacuteris szorzataacutera Definiacute-
cioacute tulajdonsaacutegok (tanaacuteri magyaraacutezat) Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese matematikai eszkoumlzoumlk alkalmazaacutesai
2 A skalaacuterszorzat alkalmazaacutesa vektorok hajlaacutesszoumlgeacutenek kiszaacutemiacutetaacutesa (tanaacuteri magyaraacutezat frontaacutelis)
Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes figyelem peacuteldakoumlveteacutes
11 mintapeacutelda
3 Skalaacuterszorzattal kapcsolatos feladatok (csoportmun-kaacuteban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
22ndash32 feladatokboacutel
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei (2 oacutera) 1 Szakasz felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacutei (csoportmunka) 12 mintapeacutelda 2 A felezőpont alkalmazaacutesa feladatokban (csoportmun-
kaacuteban) 33ndash42 feladatokboacutel
3 Harmadoloacute pontok koordinaacutetaacutei suacutelypont koordinaacutetaacutei (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa 13 mintapeacutelda
4 Feladatok megoldaacutesa (kooperatiacutev moacutedszerekkel) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
43ndash49 feladatokboacutel 52 triminoacute
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 2
A modul ceacutelja A vektorműveletek ismeacutetleacutese vektorokkal veacutegzett műveletek megismereacutese eacutes gyakorlaacutesa a koordinaacute-
tasiacutekon Vektorokkal megoldhatoacute koordinaacutetageometriai probleacutemaacutek megoldaacutesa skalaacuteris szorzat meg-
ismereacutese hasznaacutelata
Időkeret 7 oacutera
Ajaacutenlott korosztaacutely 11 eacutevfolyam
Modulkapcsoloacutedaacutesi pontok Vektorok vektorműveletek (9 eacutevfolyam) szoumlgfuumlggveacutenyek egyenesek a koordinaacutetasiacutekon
A keacutepesseacutegfejleszteacutes foacutekuszai
Szaacutemolaacutes szaacutemiacutetaacutes szaacutemlaacutelaacutes Koordinaacutetageometriai alakzatok mennyiseacutegi jellemzői hajlaacutesszoumlgek meghataacuterozaacutesa vektorokkal kapcsolatos mennyiseacutegek szaacutemiacutetaacutesa (vektor hossza skalaacuteris szorzat de-reacutekszoumlgben elforgatott vektor koordinaacutetaacutei) Szaacutemoloacutegeacutep hasznaacutelata Mennyiseacutegi koumlvetkezteteacutes A mennyiseacutegek fogalmaacutenak tovaacutebbfejleszteacutese A koordinaacutetasiacutekon valoacute taacutejeacutekozoacutedaacutes a siacutekbeli alakzatok tulajdonsaacutegainak koordinaacutetageometriai moacutedszerekkel toumlrteacutenő leiacuteraacutesa Becsleacutes meacutereacutes valoacutesziacutenűseacutegi szemleacutelet Szakasz osztoacutepontjaacutenak meghataacuterozaacutesa vektor hossza vektor eacutes szakasz veacutegpontjainak becsleacutese Szoumlveges feladatok metakogniacutecioacute Szoumlvegeacutertelmezeacutes tovaacutebbfejleszteacutese a leacutenyegkiemelő keacutepesseacuteg fejleszteacutese A valoacutesaacuteg taacutergyainak geometriai modellezeacuteseacutehez szuumlkseacuteges keacutepesseacutegek fejleszteacutese Cso-portmunkaacuteban a taacutersak joacute gondolatainak megismereacutese elfogadaacutesa helytelen koumlvetkezteteacutesek caacutefolata Rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes Az aacutebraacutezolaacutes eacutes a szaacutemiacutetaacutes kapcsolataacutenak elmeacutelyiacuteteacutese Induktiacutev deduktiacutev koumlvetkezteteacutes Oumlsszefuumlggeacutesek keacutepletek felfedezeacutese gyakorlati tapasztalatboacutel kiin-dulva azok aacuteltalaacutenosiacutetaacutesa eacutes alkalmazaacutesa
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 3
TAacuteMOGATOacute RENDSZER
bull Bemutatoacute amely tartalmazza az elmeacuteleti anyagot eacutes a mintapeacuteldaacutekat (a mintapeacuteldaacutek feldolgozaacutesaacutet sokszor csoportmunkaacuteban javasoljuk a
tanaacuter felveti a probleacutemaacutet amire a tanuloacutek megoldaacutest keresnek ndash a megoldaacutes termeacuteszetesen a Tanuloacutek koumlnyveacuteben megtalaacutelhatoacute ezeacutert ilyen
esetekben azt nem szabad hasznaacutelni ndash a bemutatoacuteval a mintapeacutelda szoumlvege kivetiacutethető eacutes az ellenőrzeacuteshez is hasznaacutelhatjuk)
bull 151 triminoacute (vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal)
bull 152 triminoacute (a modul oumlsszefoglalaacutesaacutehoz ajaacutenlott)
Nem kell a modul minden feladataacutet megoldani A tanuloacutecsoport igeacutenyeinek eacutes tudaacutesszintjeacutenek megfelelően lehetőseacuteguumlnk van differenciaacutelaacutesra eacutes arra is hogy a modul anyagaacutet a heti 3 oacuteraacutenaacutel nagyobb oacuteraszaacutemban tanuloacute diaacutekokkal is fel tudjuk dolgozni
JAVASOLT OacuteRABEOSZTAacuteS
Oacuteraszaacutem Oacuteraciacutem Tananyag
1 Ismeacutetleacutes Csoportalakiacutetaacutes 1mintapeacutelda elmeacutelet ismeacutetleacutese 2 mintapeacutelda feladatok (1ndash2)
2 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal 3 mintapeacutelda (frontaacutelis) a vektorkoordinaacutetaacutek fogalma csoportalakiacutetaacutes 4 mintapeacutelda elmeacuteleti
anyag (vektor feliacuteraacutesa veacutegpontokboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza) 5 mintapeacutelda elmeacuteleti
anyag (vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal)
3 Vektorkoordinaacutetaacutekkal kapcsola-
tos feladatok
6 eacutes 7 mintapeacutelda 51 triminoacute feladatok (3ndash7) 8 mintapeacutelda feladatok (8ndash12)
4 Gyakorlaacutes Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel 9ndash10 mintapeacutelda feladatok (13ndash21)
5 Skalaacuteris szorzat Definiacutecioacute eacutes tulajdonsaacutegok 11 mintapeacutelda feladatok (22ndash32)
6 Osztoacutepontok suacutelypont 12 mintapeacutelda (csoportmunkaacuteban) feladatok (33ndash42) 13 mintapeacutelda suacutelypont koordinaacutetaacutei
7 Feladatok megoldaacutesa Feladatok (43ndash49) 52 triminoacute
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 4
EacuteRETTSEacuteGI KOumlVETELMEacuteNYEK
Vektorok siacutekban eacutes teacuterben Koumlzeacutepszint
Ismerje eacutes alkalmazza feladatokban a koumlvetkező definiacutecioacutekat teacuteteleket vektor fogalma abszoluacuteteacuterteacuteke nullvektor ellentett vektor vek-torok oumlsszege kuumlloumlnbseacutege vektor skalaacuterszorosa vektorműveletekre vonatkozoacute műveleti azonossaacutegok vektor felbontaacutesa oumlsszetevőkre skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja tulajdonsaacutegai vektor koordinaacutetaacutei a vektor 90deg-os elforgatottjaacutenak koordinaacutetaacutei vektorok oumlsszegeacutenek kuuml-loumlnbseacutegeacutenek skalaacuterral valoacute szorzataacutenak koordinaacutetaacutei skalaacuterszorzat kiszaacutemiacutetaacutesa koordinaacutetaacutekboacutel Vektorok alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint A skalaacuterszorzat koordinaacutetaacutekboacutel valoacute kiszaacutemiacutetaacutesaacutenak bizonyiacutetaacutesa
Koordinaacutetageometria pontok vektorok Koumlzeacutepszint
Tudja AB vektor koordinaacutetaacuteit abszoluacuteteacuterteacutekeacutet Keacutet pont taacutevolsaacutegaacutenak szakasz felezőpontjaacutenak harmadoloacute pontjainak feliacuteraacutesa alkal-mazaacutesa feladatokban A haacuteromszoumlg suacutelypontja koordinaacutetaacuteinak feliacuteraacutesa alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint Szakasz felezőpontja eacutes harmadoloacute pontjai koordinaacutetaacuteinak kiszaacutemiacutetaacutesaacutera vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutesek igazolaacutesa Igazolja a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteira vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutest
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 5
MODULVAacuteZLAT
Leacutepeacutesek
teveacutekenyseacutegek
Kiemelt keacuteszseacutegek keacutepesseacutegek
EszkoumlzFeladat
Gyűjtemeacuteny
I Ismeacutetleacutes (1 oacutera) 1 Csoportalakiacutetaacutes (tetszőleges moacutedszerrel) Metakogniacutecioacute figyelem 2 Raacutehangoloacutedaacutes (diaacutekkvartett) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute
szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes1 mintapeacutelda (bemutatoacute)
3 Vektor vektorjellemzők (elmeacuteleti ismeacutetleacutes tanaacuteri ma-gyaraacutezat)
Bemutatoacute
4 Feladatok (csoportmunkaacuteban) 2 mintapeacutelda 1ndash2 feladatok 5 Vektorműveletek (frontaacutelis ismeacutetleacutes tanaacuteri magyaraacute-
zat)
Szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes becsleacutes rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek (3 oacutera) 1 Vektor felbontaacutesa (frontaacutelis tanaacuteri magyaraacutezat) Kombinatiacutev gondolkodaacutes rendszerezeacutes figye-
lem 3 mintapeacutelda
2 Csoportalakiacutetaacutes oldalvektorok (feldolgozaacutes diaacutekkvartettel) tapasztalatok (vektor feliacuteraacutesa a kezdő-pont eacutes a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes
4 mintapeacutelda
3 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
5 mintapeacutelda
4 Merőleges vektorok (diaacutekkvartettben)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes 6 eacutes 7 mintapeacutelda
5 Vektorműveletek gyakorlaacutesa (csoportmunkaacuteban) 51 triminoacute 8 mintapeacutelda 8ndash12 feladatokboacutel
6 Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel (csoportmunkaacute-ban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
9ndash10 mintapeacutelda 13ndash21 felada-tokboacutel
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 6
III Vektorok skalaacuteris szorzata (1 oacutera) 1 A munka peacutelda vektorok skalaacuteris szorzataacutera Definiacute-
cioacute tulajdonsaacutegok (tanaacuteri magyaraacutezat) Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese matematikai eszkoumlzoumlk alkalmazaacutesai
2 A skalaacuterszorzat alkalmazaacutesa vektorok hajlaacutesszoumlgeacutenek kiszaacutemiacutetaacutesa (tanaacuteri magyaraacutezat frontaacutelis)
Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes figyelem peacuteldakoumlveteacutes
11 mintapeacutelda
3 Skalaacuterszorzattal kapcsolatos feladatok (csoportmun-kaacuteban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
22ndash32 feladatokboacutel
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei (2 oacutera) 1 Szakasz felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacutei (csoportmunka) 12 mintapeacutelda 2 A felezőpont alkalmazaacutesa feladatokban (csoportmun-
kaacuteban) 33ndash42 feladatokboacutel
3 Harmadoloacute pontok koordinaacutetaacutei suacutelypont koordinaacutetaacutei (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa 13 mintapeacutelda
4 Feladatok megoldaacutesa (kooperatiacutev moacutedszerekkel) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
43ndash49 feladatokboacutel 52 triminoacute
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 3
TAacuteMOGATOacute RENDSZER
bull Bemutatoacute amely tartalmazza az elmeacuteleti anyagot eacutes a mintapeacuteldaacutekat (a mintapeacuteldaacutek feldolgozaacutesaacutet sokszor csoportmunkaacuteban javasoljuk a
tanaacuter felveti a probleacutemaacutet amire a tanuloacutek megoldaacutest keresnek ndash a megoldaacutes termeacuteszetesen a Tanuloacutek koumlnyveacuteben megtalaacutelhatoacute ezeacutert ilyen
esetekben azt nem szabad hasznaacutelni ndash a bemutatoacuteval a mintapeacutelda szoumlvege kivetiacutethető eacutes az ellenőrzeacuteshez is hasznaacutelhatjuk)
bull 151 triminoacute (vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal)
bull 152 triminoacute (a modul oumlsszefoglalaacutesaacutehoz ajaacutenlott)
Nem kell a modul minden feladataacutet megoldani A tanuloacutecsoport igeacutenyeinek eacutes tudaacutesszintjeacutenek megfelelően lehetőseacuteguumlnk van differenciaacutelaacutesra eacutes arra is hogy a modul anyagaacutet a heti 3 oacuteraacutenaacutel nagyobb oacuteraszaacutemban tanuloacute diaacutekokkal is fel tudjuk dolgozni
JAVASOLT OacuteRABEOSZTAacuteS
Oacuteraszaacutem Oacuteraciacutem Tananyag
1 Ismeacutetleacutes Csoportalakiacutetaacutes 1mintapeacutelda elmeacutelet ismeacutetleacutese 2 mintapeacutelda feladatok (1ndash2)
2 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal 3 mintapeacutelda (frontaacutelis) a vektorkoordinaacutetaacutek fogalma csoportalakiacutetaacutes 4 mintapeacutelda elmeacuteleti
anyag (vektor feliacuteraacutesa veacutegpontokboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza) 5 mintapeacutelda elmeacuteleti
anyag (vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal)
3 Vektorkoordinaacutetaacutekkal kapcsola-
tos feladatok
6 eacutes 7 mintapeacutelda 51 triminoacute feladatok (3ndash7) 8 mintapeacutelda feladatok (8ndash12)
4 Gyakorlaacutes Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel 9ndash10 mintapeacutelda feladatok (13ndash21)
5 Skalaacuteris szorzat Definiacutecioacute eacutes tulajdonsaacutegok 11 mintapeacutelda feladatok (22ndash32)
6 Osztoacutepontok suacutelypont 12 mintapeacutelda (csoportmunkaacuteban) feladatok (33ndash42) 13 mintapeacutelda suacutelypont koordinaacutetaacutei
7 Feladatok megoldaacutesa Feladatok (43ndash49) 52 triminoacute
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 4
EacuteRETTSEacuteGI KOumlVETELMEacuteNYEK
Vektorok siacutekban eacutes teacuterben Koumlzeacutepszint
Ismerje eacutes alkalmazza feladatokban a koumlvetkező definiacutecioacutekat teacuteteleket vektor fogalma abszoluacuteteacuterteacuteke nullvektor ellentett vektor vek-torok oumlsszege kuumlloumlnbseacutege vektor skalaacuterszorosa vektorműveletekre vonatkozoacute műveleti azonossaacutegok vektor felbontaacutesa oumlsszetevőkre skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja tulajdonsaacutegai vektor koordinaacutetaacutei a vektor 90deg-os elforgatottjaacutenak koordinaacutetaacutei vektorok oumlsszegeacutenek kuuml-loumlnbseacutegeacutenek skalaacuterral valoacute szorzataacutenak koordinaacutetaacutei skalaacuterszorzat kiszaacutemiacutetaacutesa koordinaacutetaacutekboacutel Vektorok alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint A skalaacuterszorzat koordinaacutetaacutekboacutel valoacute kiszaacutemiacutetaacutesaacutenak bizonyiacutetaacutesa
Koordinaacutetageometria pontok vektorok Koumlzeacutepszint
Tudja AB vektor koordinaacutetaacuteit abszoluacuteteacuterteacutekeacutet Keacutet pont taacutevolsaacutegaacutenak szakasz felezőpontjaacutenak harmadoloacute pontjainak feliacuteraacutesa alkal-mazaacutesa feladatokban A haacuteromszoumlg suacutelypontja koordinaacutetaacuteinak feliacuteraacutesa alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint Szakasz felezőpontja eacutes harmadoloacute pontjai koordinaacutetaacuteinak kiszaacutemiacutetaacutesaacutera vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutesek igazolaacutesa Igazolja a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteira vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutest
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 5
MODULVAacuteZLAT
Leacutepeacutesek
teveacutekenyseacutegek
Kiemelt keacuteszseacutegek keacutepesseacutegek
EszkoumlzFeladat
Gyűjtemeacuteny
I Ismeacutetleacutes (1 oacutera) 1 Csoportalakiacutetaacutes (tetszőleges moacutedszerrel) Metakogniacutecioacute figyelem 2 Raacutehangoloacutedaacutes (diaacutekkvartett) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute
szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes1 mintapeacutelda (bemutatoacute)
3 Vektor vektorjellemzők (elmeacuteleti ismeacutetleacutes tanaacuteri ma-gyaraacutezat)
Bemutatoacute
4 Feladatok (csoportmunkaacuteban) 2 mintapeacutelda 1ndash2 feladatok 5 Vektorműveletek (frontaacutelis ismeacutetleacutes tanaacuteri magyaraacute-
zat)
Szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes becsleacutes rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek (3 oacutera) 1 Vektor felbontaacutesa (frontaacutelis tanaacuteri magyaraacutezat) Kombinatiacutev gondolkodaacutes rendszerezeacutes figye-
lem 3 mintapeacutelda
2 Csoportalakiacutetaacutes oldalvektorok (feldolgozaacutes diaacutekkvartettel) tapasztalatok (vektor feliacuteraacutesa a kezdő-pont eacutes a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes
4 mintapeacutelda
3 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
5 mintapeacutelda
4 Merőleges vektorok (diaacutekkvartettben)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes 6 eacutes 7 mintapeacutelda
5 Vektorműveletek gyakorlaacutesa (csoportmunkaacuteban) 51 triminoacute 8 mintapeacutelda 8ndash12 feladatokboacutel
6 Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel (csoportmunkaacute-ban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
9ndash10 mintapeacutelda 13ndash21 felada-tokboacutel
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 6
III Vektorok skalaacuteris szorzata (1 oacutera) 1 A munka peacutelda vektorok skalaacuteris szorzataacutera Definiacute-
cioacute tulajdonsaacutegok (tanaacuteri magyaraacutezat) Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese matematikai eszkoumlzoumlk alkalmazaacutesai
2 A skalaacuterszorzat alkalmazaacutesa vektorok hajlaacutesszoumlgeacutenek kiszaacutemiacutetaacutesa (tanaacuteri magyaraacutezat frontaacutelis)
Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes figyelem peacuteldakoumlveteacutes
11 mintapeacutelda
3 Skalaacuterszorzattal kapcsolatos feladatok (csoportmun-kaacuteban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
22ndash32 feladatokboacutel
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei (2 oacutera) 1 Szakasz felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacutei (csoportmunka) 12 mintapeacutelda 2 A felezőpont alkalmazaacutesa feladatokban (csoportmun-
kaacuteban) 33ndash42 feladatokboacutel
3 Harmadoloacute pontok koordinaacutetaacutei suacutelypont koordinaacutetaacutei (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa 13 mintapeacutelda
4 Feladatok megoldaacutesa (kooperatiacutev moacutedszerekkel) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
43ndash49 feladatokboacutel 52 triminoacute
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 4
EacuteRETTSEacuteGI KOumlVETELMEacuteNYEK
Vektorok siacutekban eacutes teacuterben Koumlzeacutepszint
Ismerje eacutes alkalmazza feladatokban a koumlvetkező definiacutecioacutekat teacuteteleket vektor fogalma abszoluacuteteacuterteacuteke nullvektor ellentett vektor vek-torok oumlsszege kuumlloumlnbseacutege vektor skalaacuterszorosa vektorműveletekre vonatkozoacute műveleti azonossaacutegok vektor felbontaacutesa oumlsszetevőkre skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja tulajdonsaacutegai vektor koordinaacutetaacutei a vektor 90deg-os elforgatottjaacutenak koordinaacutetaacutei vektorok oumlsszegeacutenek kuuml-loumlnbseacutegeacutenek skalaacuterral valoacute szorzataacutenak koordinaacutetaacutei skalaacuterszorzat kiszaacutemiacutetaacutesa koordinaacutetaacutekboacutel Vektorok alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint A skalaacuterszorzat koordinaacutetaacutekboacutel valoacute kiszaacutemiacutetaacutesaacutenak bizonyiacutetaacutesa
Koordinaacutetageometria pontok vektorok Koumlzeacutepszint
Tudja AB vektor koordinaacutetaacuteit abszoluacuteteacuterteacutekeacutet Keacutet pont taacutevolsaacutegaacutenak szakasz felezőpontjaacutenak harmadoloacute pontjainak feliacuteraacutesa alkal-mazaacutesa feladatokban A haacuteromszoumlg suacutelypontja koordinaacutetaacuteinak feliacuteraacutesa alkalmazaacutesa feladatokban
Emelt szint Szakasz felezőpontja eacutes harmadoloacute pontjai koordinaacutetaacuteinak kiszaacutemiacutetaacutesaacutera vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutesek igazolaacutesa Igazolja a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteira vonatkozoacute oumlsszefuumlggeacutest
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 5
MODULVAacuteZLAT
Leacutepeacutesek
teveacutekenyseacutegek
Kiemelt keacuteszseacutegek keacutepesseacutegek
EszkoumlzFeladat
Gyűjtemeacuteny
I Ismeacutetleacutes (1 oacutera) 1 Csoportalakiacutetaacutes (tetszőleges moacutedszerrel) Metakogniacutecioacute figyelem 2 Raacutehangoloacutedaacutes (diaacutekkvartett) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute
szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes1 mintapeacutelda (bemutatoacute)
3 Vektor vektorjellemzők (elmeacuteleti ismeacutetleacutes tanaacuteri ma-gyaraacutezat)
Bemutatoacute
4 Feladatok (csoportmunkaacuteban) 2 mintapeacutelda 1ndash2 feladatok 5 Vektorműveletek (frontaacutelis ismeacutetleacutes tanaacuteri magyaraacute-
zat)
Szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes becsleacutes rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek (3 oacutera) 1 Vektor felbontaacutesa (frontaacutelis tanaacuteri magyaraacutezat) Kombinatiacutev gondolkodaacutes rendszerezeacutes figye-
lem 3 mintapeacutelda
2 Csoportalakiacutetaacutes oldalvektorok (feldolgozaacutes diaacutekkvartettel) tapasztalatok (vektor feliacuteraacutesa a kezdő-pont eacutes a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes
4 mintapeacutelda
3 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
5 mintapeacutelda
4 Merőleges vektorok (diaacutekkvartettben)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes 6 eacutes 7 mintapeacutelda
5 Vektorműveletek gyakorlaacutesa (csoportmunkaacuteban) 51 triminoacute 8 mintapeacutelda 8ndash12 feladatokboacutel
6 Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel (csoportmunkaacute-ban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
9ndash10 mintapeacutelda 13ndash21 felada-tokboacutel
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 6
III Vektorok skalaacuteris szorzata (1 oacutera) 1 A munka peacutelda vektorok skalaacuteris szorzataacutera Definiacute-
cioacute tulajdonsaacutegok (tanaacuteri magyaraacutezat) Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese matematikai eszkoumlzoumlk alkalmazaacutesai
2 A skalaacuterszorzat alkalmazaacutesa vektorok hajlaacutesszoumlgeacutenek kiszaacutemiacutetaacutesa (tanaacuteri magyaraacutezat frontaacutelis)
Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes figyelem peacuteldakoumlveteacutes
11 mintapeacutelda
3 Skalaacuterszorzattal kapcsolatos feladatok (csoportmun-kaacuteban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
22ndash32 feladatokboacutel
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei (2 oacutera) 1 Szakasz felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacutei (csoportmunka) 12 mintapeacutelda 2 A felezőpont alkalmazaacutesa feladatokban (csoportmun-
kaacuteban) 33ndash42 feladatokboacutel
3 Harmadoloacute pontok koordinaacutetaacutei suacutelypont koordinaacutetaacutei (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa 13 mintapeacutelda
4 Feladatok megoldaacutesa (kooperatiacutev moacutedszerekkel) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
43ndash49 feladatokboacutel 52 triminoacute
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 5
MODULVAacuteZLAT
Leacutepeacutesek
teveacutekenyseacutegek
Kiemelt keacuteszseacutegek keacutepesseacutegek
EszkoumlzFeladat
Gyűjtemeacuteny
I Ismeacutetleacutes (1 oacutera) 1 Csoportalakiacutetaacutes (tetszőleges moacutedszerrel) Metakogniacutecioacute figyelem 2 Raacutehangoloacutedaacutes (diaacutekkvartett) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute
szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes1 mintapeacutelda (bemutatoacute)
3 Vektor vektorjellemzők (elmeacuteleti ismeacutetleacutes tanaacuteri ma-gyaraacutezat)
Bemutatoacute
4 Feladatok (csoportmunkaacuteban) 2 mintapeacutelda 1ndash2 feladatok 5 Vektorműveletek (frontaacutelis ismeacutetleacutes tanaacuteri magyaraacute-
zat)
Szaacutemolaacutes szaacutemlaacutelaacutes becsleacutes rendszerezeacutes kombinatiacutev gondolkodaacutes
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek (3 oacutera) 1 Vektor felbontaacutesa (frontaacutelis tanaacuteri magyaraacutezat) Kombinatiacutev gondolkodaacutes rendszerezeacutes figye-
lem 3 mintapeacutelda
2 Csoportalakiacutetaacutes oldalvektorok (feldolgozaacutes diaacutekkvartettel) tapasztalatok (vektor feliacuteraacutesa a kezdő-pont eacutes a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel keacutet pont taacutevolsaacutega vektor hossza)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes
4 mintapeacutelda
3 Vektorműveletek koordinaacutetaacutekkal (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
5 mintapeacutelda
4 Merőleges vektorok (diaacutekkvartettben)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes 6 eacutes 7 mintapeacutelda
5 Vektorműveletek gyakorlaacutesa (csoportmunkaacuteban) 51 triminoacute 8 mintapeacutelda 8ndash12 feladatokboacutel
6 Vektor felmeacutereacutese adott kezdőpontboacutel (csoportmunkaacute-ban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
9ndash10 mintapeacutelda 13ndash21 felada-tokboacutel
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 6
III Vektorok skalaacuteris szorzata (1 oacutera) 1 A munka peacutelda vektorok skalaacuteris szorzataacutera Definiacute-
cioacute tulajdonsaacutegok (tanaacuteri magyaraacutezat) Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese matematikai eszkoumlzoumlk alkalmazaacutesai
2 A skalaacuterszorzat alkalmazaacutesa vektorok hajlaacutesszoumlgeacutenek kiszaacutemiacutetaacutesa (tanaacuteri magyaraacutezat frontaacutelis)
Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes figyelem peacuteldakoumlveteacutes
11 mintapeacutelda
3 Skalaacuterszorzattal kapcsolatos feladatok (csoportmun-kaacuteban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
22ndash32 feladatokboacutel
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei (2 oacutera) 1 Szakasz felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacutei (csoportmunka) 12 mintapeacutelda 2 A felezőpont alkalmazaacutesa feladatokban (csoportmun-
kaacuteban) 33ndash42 feladatokboacutel
3 Harmadoloacute pontok koordinaacutetaacutei suacutelypont koordinaacutetaacutei (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa 13 mintapeacutelda
4 Feladatok megoldaacutesa (kooperatiacutev moacutedszerekkel) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
43ndash49 feladatokboacutel 52 triminoacute
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam ndash 5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 6
III Vektorok skalaacuteris szorzata (1 oacutera) 1 A munka peacutelda vektorok skalaacuteris szorzataacutera Definiacute-
cioacute tulajdonsaacutegok (tanaacuteri magyaraacutezat) Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese matematikai eszkoumlzoumlk alkalmazaacutesai
2 A skalaacuterszorzat alkalmazaacutesa vektorok hajlaacutesszoumlgeacutenek kiszaacutemiacutetaacutesa (tanaacuteri magyaraacutezat frontaacutelis)
Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes figyelem peacuteldakoumlveteacutes
11 mintapeacutelda
3 Skalaacuterszorzattal kapcsolatos feladatok (csoportmun-kaacuteban)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
22ndash32 feladatokboacutel
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei (2 oacutera) 1 Szakasz felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacutei (csoportmunka) 12 mintapeacutelda 2 A felezőpont alkalmazaacutesa feladatokban (csoportmun-
kaacuteban) 33ndash42 feladatokboacutel
3 Harmadoloacute pontok koordinaacutetaacutei suacutelypont koordinaacutetaacutei (csoportmunka majd tanaacuteri magyaraacutezat)
Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa 13 mintapeacutelda
4 Feladatok megoldaacutesa (kooperatiacutev moacutedszerekkel) Kooperaacutecioacute kommunikaacutecioacute metakogniacutecioacute figyelem Deduktiacutev eacutes induktiacutev koumlvetkezteteacutes szaacutemolaacutes becsleacutes aacutebraacutezolaacutes Matematikai szoumlveg eacuterteacutese keacutepletek alkalmazaacutesa
43ndash49 feladatokboacutel 52 triminoacute
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 7
I Ismeacutetleacutes Moacutedszertani megjegyzeacutes
Alakiacutetsunk ki tetszőleges moacutedszerrel 4 fős tanuloacutecsoportokat
A modul mintapeacuteldaacuteinak az a ceacutelja hogy a tanuloacutekat raacutevezesse a probleacutemaacutek megoldaacutesaacutera
ezeacutert a mintapeacuteldaacutekat mindig a tanuloacutek dolgozzaacutek fel csoportmunkaacuteban mint egy megoldandoacute
feladatot Termeacuteszetesen a mintapeacuteldaacutek aacutetveacutetelekor a tanuloacutek nem laacutethatjaacutek a Tanuloacutek koumlny-
veacutet Ceacutelszerű a modulhoz elkeacuteszuumllt bemutatoacutet kivetiacuteteni mert azon megtalaacutelhatoacutek a mintapeacutel-
daacutek eacutes a feladat kitűzeacuteseacutehez maacutest nem is kell igeacutenybe venni
Az 1 mintapeacutelda ceacutelja a raacutehangoloacutedaacutes a megoldaacutesra javasolt 10 percet adni a csoportoknak
Ellenőrzeacutese diaacutekkvartett moacutedszerrel toumlrteacutenik a tanaacuter egyenkeacutent felteszi az első keacuterdeacutest
Mennyi az A siacutekidom keruumllete A csoporton beluumll megbeszeacutelik a vaacutelaszt majd a tanaacuter aacuteltal
kijeloumllt egyik tanuloacute vaacutelaszol eacutes a csoport tagjai a vaacutelasz alapjaacuten ugyanazt az eacuterteacutekeleacutest kap-
jaacutek Ezutaacuten keruumll sorra az A siacutekidom teruumllete stb Minden feladat eseteacuten eacuterdemes megbeszeacutelni
hogyan oldottaacutek meg ki talaacutelt maacutesik megoldaacutest hogy a tanuloacutek eszkoumlztaacutera gyarapodjon az
egymaacutestoacutel valoacute tanulaacutes koumlvetkezteacuteben A csoportmunka eacuterteacutekeleacutese a szokaacutesos moacutedon toumlrteacutenik
de az ismeacutetleacutes miatt lehetőleg pozitiacutev jellegű megerősiacutető eacutes ne elmarasztaloacute legyen (peacuteldaacuteul a
joacutel teljesiacutető csoportok tagjai kapjanak pluszt)
Mintapeacutelda1
a) Szaacutemiacutetsuk ki a koordinaacuteta-rendszerbe
berajzolt siacutekidomok keruumlleteacutet eacutes teruumlleteacutet
b) Mekkoraacutek a B haacuteromszoumlg szoumlgei
c) Mekkoraacutek a C haacuteromszoumlg szoumlgei
d) Ha a B haacuteromszoumlget eltoljuk a (ndash 4 2)
vektorral mik lesznek az uacutej haacuteromszoumlg
csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
a) 11916 asympπ+=AT 4=BT 6=CT (keacutetfeacutele megoldaacutes 2maT sdot
=
vagy teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk keacutet dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlg te-
ruumlleteacutet)
316210 asympπ+=AK 510526 asymp+=BK
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 8
41123104 asymp++=CK
(A haacuteromszoumlgek nem tengelyekkel paacuterhuzamos oldalait Pitagorasz-teacutetellel szaacutemiacutetjuk
ki)
b) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 90degeacutes 266deg
c) tangens szoumlgfuumlggveacutennyel 634deg 45deg eacutes 716deg (PPrsquoQ eacutes PPrsquoR haacuteromszoumlgből)
d) (1 3) (3 3) (2 7)
Moacutedszertani megjegyzeacutes Az ismeacutetleacutest frontaacutelisan veacutegezzuumlk a modulhoz keacuteszuumllt bemutatoacute
segiacutetseacutegeacutevel
Az iraacutenyiacutetott szakaszt vektornak nevezzuumlk A fizikaacuteban toumlbb vektormennyiseacuteget megismer-
tuumlnk elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő stb
A vektorok kezdőpontjukkal eacutes veacutegpontjukkal kijeloumllnek egy iraacutenyt eacutes egy taacutevolsaacutegot A taacute-
volsaacutegot a vektor hosszaacutenak vagy abszoluacuteteacuterteacutekeacutenek nevezzuumlk eacutes mindig valamilyen hosz-
szuacutesaacutegegyseacuteghez viszonyiacutetjuk
A vektorok egyenlőseacutege eacutes azonossaacutega kuumlloumlnboumlző fogalmak Keacutet vektor azonos ha kezdő-
pontjaik eacutes veacutegpontjaik paacuteronkeacutent megegyeznek jeloumlleacutes a equiv b Egy adott vektorral azonos
vektor a siacutekon vagy a teacuterben ugyanott helyezkedik el Ezzel szemben egy adott vektorral
egyenlő vektort a siacutek vagy teacuter baacutermely pontjaacuteboacutel felmeacuterhetuumlnk iacutegy egy adott vektorral egyen-
lő vektorboacutel veacutegtelen sok van Keacutet vektor egyenlő ha hosszuk eacutes iraacutenyuk megegyezik (vagyis
egyeneseik paacuterhuzamosak eacutes iraacutenyiacutetaacutesuk azonos)
Egyseacutegvektor (e) egyseacutegnyi hosszuacutesaacuteguacute vektor | e | = 1
Nullvektor (0) 0 hosszuacutesaacuteguacute vektor Definiacutecioacuteja olyan vektor amelynek megegyezik a kez-
dőpontja eacutes a veacutegpontja Iraacutenyaacutet tetszőlegesnek tekintjuumlk
Az a vektor ellentettjeacutenek nevezzuumlk azt a vektort amelyik vele egyenlő
abszoluacuteteacuterteacutekű vele paacuterhuzamos de ellenteacutetes iraacutenyuacute Jeloumlleacutese ndash a
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 9
Ha egy vektor a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontjaacuteboacutel indul ki azt helyvektornak nevezzuumlk A
nem origoacute kezdőpontuacute vektorok a szabad vektorok
Mintapeacutelda2
Szaacutemiacutetsuk ki az aacutebraacuten laacutethatoacute vektorok abszoluacuteteacuterteacutekeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacuteta-rendszer dereacutekszoumlgű neacutegyzetraacutecsa eacutes a
Pitagorasz-teacutetel segiacutetseacutegeacutevel veacutegezzuumlk a szaacutemiacutetaacutest
| b | 631323 22 asymp=+= egyseacuteg
Hasonloacutean szaacutemiacutetva | a | 452925 22 asymp=+= egyseacuteg
Feladatok
1 Keress egyenlő ellentett eacutes azonos vektorokat a kockaacuten eacutes a szabaacutelyos hatszoumlgoumln
Megoldaacutes Peacuteldaacuteul a = BC a kockaacuteban BG a szabaacutelyos hatszoumlgben
2 Keress az aacutebraacuten egyenlő egyenlő abszoluacuteteacuterteacutekű illetve ellentett vektorokat
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 10
Vektorműveletek
Keacutet vektor oumlsszegeacutet keacutetfeacutele moacutedszer szerint szerkeszthetjuumlk meg
a) haacuteromszoumlg moacutedszer az a veacutegpontjaacuteboacutel meacuterjuumlk fel a b vektort ekkor az a + b vektor az
a kezdőpontjaacuteboacutel a b veacutegpontjaacuteba mutat
b) paralelogramma moacutedszer ha a eacutes b nem paacuterhuzamosak akkor az a eacutes b vektorokat
koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel kiegeacutesziacutetjuumlk paralelogrammaacutevaacute ekkor az a + b vektor
a paralelogramma koumlzoumls kezdőpontboacutel kiinduloacute aacutetloacute vektora
Toumlbb vektor oumlsszeadaacutesaacutenaacutel hasznaacutelhatoacute a laacutencszabaacutely
Egy a vektor eacutes a nullvektor oumlsszege az a vektorral egyenlő a + 0 = a
A vektorok oumlsszeadaacutesa a szaacutemokkal veacutegzett oumlsszeadaacuteshoz hasonloacutean kommutatiacutev
(felcsereacutelhető) eacutes asszociatiacutev (csoportosiacutethatoacute) művelet
a + b = b + a eacutes a + b + c = ( a + b ) + c = a + ( b + c )
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutenak ellentett művelete a vektorok kivonaacutesa Az a eacutes b vektorok kuuml-
loumlnbseacutegeacutet uacutegy keacutepezzuumlk hogy koumlzoumls kezdőpontboacutel meacuterjuumlk fel őket A veacutegpontjaikat oumlsszekouml-
tő a veacutegpontja feleacute mutatoacute vektor az a ndash b vektor Az a ndash b vektort uacutegy is megszerkeszthet-
juumlk hogy az a vektorhoz hozzaacuteadjuk b ellentett vektoraacutet (ndash b vektort)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 11
A vektorok kivonaacutesaacutera a szaacutemok kivonaacutesaacutehoz hasonloacutean nem teljesuumll sem a kommutativitaacutes
sem az asszociativitaacutes
A vektorok nyuacutejtaacutesaacutera eacutes zsugoriacutetaacutesaacutera a szaacutemmal (skalaacuterral) toumlrteacutenő szorzaacutest hasznaacuteljuk
Az aacutebraacuten az a b eacutes c vektorok koumlzoumltt oumlsszefuumlggeacutesek aacutellapiacutethatoacutek
meg
b = ndash a ellentett vektorok iacuterhatjuk uacutegy is hogy b = ndash1middota
c = 2b valamint
c = 2middot(ndash a) = ndash2middota
Tovaacutebbi peacuteldaacutek vektorok
szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutera
1-neacutel nagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű szaacutemmal megszorozva a vektort a hossza noumlvekszik (nyuacutejtaacutes)
Ha a szaacutem abszoluacuteteacuterteacuteke 0 eacutes 1 koumlzeacute esik akkor a vektort vele megszorozva a vektor hossza
csoumlkken (zsugoriacutetaacutes) A csupaacuten szorzoacuteteacutenyezőjuumlkben kuumlloumlnboumlző vektorokat egyneműeknek
tekintjuumlk iacutegy azok oumlsszevonhatoacutek peacuteldaacuteul a + 2a = 3a
Az a vektor k-szorosa (kisinR vagyis k egy valoacutes szaacutem) az a vektor amely-
nek hossza |k|middot|a| iraacutenya pedig k gt 0 eseteacuten a iraacutenyaacuteval megegyező k lt 0
eseteacuten a iraacutenyaacuteval ellenteacutetes k = 0 eseteacuten pedig nullvektort kapunk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 12
A vektorok oumlsszeadaacutesaacutet eacutes szaacutemmal valoacute szorzaacutesaacutet hasznaacuteljuk egy vektor oumlsszetevőkre bontaacute-
sakor is Ez a koordinaacuteta-rendszerben egyszerű mert az x eacutes y tengely egyseacutegvektorai (i eacutes j)
jeloumllik ki azokat az oumlsszetevőket amelyekre a vektorokat bontjuk
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 13
II Vektorkoordinaacutetaacutek vektorműveletek
Mintapeacutelda3
Bontsuk fel az aacutebraacuten szereplő vektorokat az i eacutes j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel olyan oumlsszetevőkre amelyek az x eacutes y tengellyel paacuterhu-
zamosak
Megoldaacutes
Az aacutebra helyvektoraacutet felbonthatjuk egy ndash2i eacutes egy 4j
nagysaacuteguacute vektor oumlsszegeacutere b = ndash2i + 4j
Hasonloacutean iacuterhatoacute fel a szabad vektor is a = 3i + (ndash2j) rouml-
viden a = 3i ndash 2j
Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j vektorok segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor
megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i + v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest A v1 eacutes v2 szaacute-
mokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak nevezzuumlk v (v1 v2)
A mintapeacuteldaacuteban az a vektor első koordinaacutetaacuteja 3 maacutesodik ndash2 amit iacutegy jeloumlluumlnk a (3 ndash2)
b koordinaacutetaacutei b (ndash2 ndash4)
Megjegyzeacutes A pontok eacutes vektorok koordinaacutetaacuteit rendezett szaacutempaacuternak is nevezik
Azeacutert bdquorendezettrdquo mert ezeket nem csereacutelhetjuumlk fel az 1 koordinaacuteta az x a 2 ko-
ordinaacuteta az y tengely iraacutenyaacuteban meacutert taacutevolsaacutegokat jelentik Teacuterben szuumlkseacuteg van meacuteg
egy koordinaacutetaacutera ezeacutert rendezett szaacutemhaacutermasroacutel beszeacuteluumlnk Ekkor a z tengelyhez
kapcsoloacutedik a vektor 3 koordinaacutetaacuteja Helyvektor eseteacuten a vektorkoordinaacutetaacutek meg-
egyeznek a veacutegpont koordinaacutetaacuteival
Mintapeacutelda4 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feldolgozaacutes a bemutatoacute segiacutetseacutegeacutevel diaacutekkvartett moacutedszereacutevel a)
eseteacuten egyszerű leolvasaacutessal toumlrteacutenik
Adott egy neacutegyszoumlg neacutegy csuacutecsa A(ndash4 ndash1) B(ndash2 4) C(2 4) D(2 ndash3)
a) Hataacuterozzuk meg az oldalak vektorait
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 14
b) Keressuumlnk kapcsolatot a vektorkoordinaacutetaacutek eacutes a veacutegpontok koordinaacutetaacutei koumlzoumltt Egeacutesziacutetsuumlk
ki a mondatot a megadott szavak felhasznaacutelaacutesaacuteval (koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatsz)
Adottak egy vektor kezdőpontjaacutenak eacutes veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei A vektor koordinaacutetaacuteit
megkapjuk ha helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
c) Szaacutemiacutetsuk ki az AB vektor hosszaacutet eacutes az A eacutes C pontok taacutevolsaacutegaacutet
Megoldaacutes
a) Leolvassuk az oldalvektorok koordinaacutetaacuteit
)26()70()04()52( minusminus DACDBCAB
b) A vektor koordinaacutetaacuteit megkapjuk ha a veacutegpont koordinaacutetaacute-
iboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
c) Az )52(AB koordinaacutetaacuteiboacutel szaacutemiacutetjuk ki a hosszaacutet egy de-
reacutekszoumlgű haacuteromszoumlg segiacutetseacutegeacutevel
452952|| 22 asymp=+=AB egyseacuteg amit meacute-
reacutessel ellenőrizhetuumlnk
Az A(ndash4 ndash1) eacutes C(2 4) pontok taacutevolsaacutegaacutenak
meghataacuterozaacutesaacutehoz szinteacuten dereacutekszoumlgű haacuterom-
szoumlget hasznaacutelunk amelynek oldalai 6 eacutes 5 egyseacuteg iacutegy a taacutevolsaacuteg 8761 asymp egy-
seacuteg
Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor a vektor koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk meg hogy a veacutegpont koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő koordinaacutetaacutek kuumlloumlnb-
seacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211 )( a(b)ab minus+minus
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 15
A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek neacutegyzetgyoumlke
adja
Mintapeacutelda5
Adott keacutet vektor a (5 3) eacutes b (6 ndash4) Rajzoljuk meg a koumlvetkező vektorokat eacutes hataacuterozzuk
meg a koordinaacutetaacuteikat a) a + b b) a ndash b c) 2a d) ndash 05b
Megoldaacutes
a) a + b ( 11 ndash1)
b) a ndash b ( ndash17)
c) 2a (10 6)
d) ndash 05b (ndash3 2)
e) Keressuumlnk oumlsszefuumlggeacuteseket eacutes egeacutesziacutetsd ki a hiaacutenyzoacute mondatokat Tegyuumlk a helyuumlkre a
megadott szavakat Koumltőszavakat neacutevelőket poacutetolhatunk
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor hellip
Keacutet vektor kivonaacutesakor hellip
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor hellip
Megoldaacutes
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 16
Mintapeacutelda6
Forgassuk el a b(ndash6 4) vektort 90deg-kal a kezdőpontja koumlruumll mindkeacutet iraacutenyba eacutes olvassuk le a
keletkezett vektorok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az eredmeacuteny (4 6) eacutes (ndash4 ndash6)
Aacuteltalaacuteban is igaz hogy ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei felcsereacutelőd-
nek eacutes az egyik (de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Mintapeacutelda7 a) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes hossza az a hosszaacutenak a fele
b) Hataacuterozzuk meg annak a vektornak a koordinaacutetaacuteit amelyik az a(ndash6 ndash3) vektorra merőleges
eacutes y koordinaacutetaacuteja ndash2
Megoldaacutes
a) Keacutet ilyen vektor is van ui az a-t 90deg-kal elforgatva keacutet vek-
tort kapunk (3 ndash6) eacutes (ndash3 6) Fele akkora vektort a 05-tel
valoacute szorzaacutes eredmeacutenyez iacutegy a keresett vektorok (15 ndash3)
eacutes (ndash15 3)
b) Keressuumlk azt az (x ndash2) vektort amelyik paacuterhuzamos a
(3 ndash6) vektorral A maacutesodik koordinaacutetaacutekat oumlsszevetve laacutetha-
toacute hogy a (3 ndash6) vektort harmadaacutera kell zsugoriacutetani iacutegy a
keresett vektor (1 ndash2) Szerkeszteacutessel ellenőrizzuumlk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) illetve (ndasha2 a1) 90deg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 17
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 51 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos eredmeacutennyel veacutegződő vektorműveleteket tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirak-
ni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a helyes kirakaacutes
Mintapeacutelda8
Adott az a(12 8) eacutes a b(ndash3 5) vektor Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha az bdaminus+ 4
2 vek-
torművelet eredmeacutenye nullvektor
Megoldaacutes
A vektorműveleteket koordinaacutetaacutenkeacutent veacutegezzuumlk A megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszege nulla
iacutegy 042 11
1 =minus+ bda behelyettesiacutetve 0342
121 =++ d ahonnan
49
1 minus=d Hasonloacutean a
maacutesodik koordinaacutetaacutekra 042 22
2 =minus+ bda ahonnan 05428
2 =minus+ d 41
2 =d
A keresett vektor d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛minus
41
49
Feladatok
3 Egy reacutegi hegesztőgeacutep csak sokszoumlgeket keacutepes vaacutegni eacutes vektorokkal kell megadni hogy
a vaacutegaacutes soraacuten mi legyen a koumlvetkező mozgaacutes Iacuterd le hogy milyen vektorsorozattal iacuterhatoacute
le az aacutebraacuten laacutethatoacute siacutekidomok vaacutegaacutesa
Megoldaacutes
a) (3 4) (3 ndash2) (0 ndash4) (ndash3 ndash2) (ndash3 4) b) (0 3) (6 ndash1) (0 ndash4) (ndash3 0) (ndash3 2)
c) (5 3) (2 ndash3) (ndash2 ndash3) (ndash5 +3) d) (2 4) (3 0) (2 ndash4) (ndash7 0)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 18
4 A monitoron a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a keacutepernyő bal alsoacute sarka A rajzoloacute
teknőc helyzete A(140 220)
a) Hovaacute keruumll a teknőc ha (100 ndash80) keacuteppontvektorral elmozdul a keacutepernyőn
b) Hataacuterozd meg az uacutej pontba mutatoacute helyvektort
Megoldaacutes
a) B(240 140) b) Megegyezik a pont koordinaacutetaacuteival (240 140)
5 A keacutepernyő meacuteretei a monitoron 32 cm szeacuteles eacutes 24 cm magas a monitor felbontaacutesa
1024 x 768 keacuteppont a koordinaacuteta-rendszer kezdőpontja a bal alsoacute sarokban van Gizi
huacutezott egy szakaszt amelynek kezdőpontja (358 690) veacutegpontja (870 340)
a) Haacuteny keacuteppont a vonal hossza
b) Az egeacuter mozgataacutesaacuteval a teljes keacutepernyőt 45 cm oldaluacute neacutegyzet alakuacute teruumlletekkel
lehet bekeretezni Mennyi utat tett meg Gizi egere mialatt a vonalat megrajzolta
Megoldaacutes
a) kb 620 keacuteppont mert a kuumlloumlnbseacutegvektor (512 ndash350) hosszaacuteval leacutenyegeacuteben meg-
egyezik
b) viacutezszintesen 5221024
455121024
45)358870( =sdot=sdotminus mm fuumlggőlegesen
52076845350
76845)340690( asympsdot=sdotminus a taacutevolsaacuteg 30520522 22 asymp+ mm
6 Adott a(ndash2 4) eacutes b(4 4) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is
a) ba 2minus b) ab 22+ c)
23 b
minusa d) 4
2 ba +
Megoldaacutes
a) (ndash 10 ndash4) 108 egyseacuteg b) (ndash 2 10) 102 egyseacuteg
c) (ndash 8 10) 128 egyseacuteg d) (0 3) 3 egyseacuteg
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 19
7 Adott a(2 ndash3) eacutes b(4 1) Szaacutemiacutetsd ki a koumlvetkező vektorműveletek eredmeacutenyeacutet eacutes
aacutebraacutezold a megoldaacutest a koordinaacuteta-rendszerben Hataacuterozd meg az eredmeacutenyvektorok
hosszaacutet is a) a + 2b ndash 2a b) abba32
213
31
++minus c) 5a ndash (4b ndash a)
Megoldaacutes
a) 2b ndash a (6 5) eacutes 8761 asymp b) ba25
minus (ndash8 ndash55) eacutes 792594 asymp
c) 6a ndash 4b (ndash4 ndash22) eacutes 422500 asymp
8 Adottak a (10 3) b (15 ndash5) eacutes c (ndash4 ndash8) Melyek a d vektor koordinaacutetaacutei ha a meg-
adott vektorok oumlsszege nullvektor
a) a + b + c + d b) 2a ndash b ndash d + c c) 3
4221 bdac ++minus
d) cbda+minus
+ 242
Megoldaacutes
a) a + b + c (21 ndash10) vagyis d(ndash21 10) b) 0415102 1 =minusminusminussdot d ahonnan 11 =d
32 =d d(1 3) c) d ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
1235
417 d) d ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
21163
9 Rajzold meg az AB vektort ha A(2 3) eacutes B(5 ndash1) Rajzolj olyan vektorokat amelyek
egyenlőek AB -vel eacutes kezdőpontjuk a) C(3 1) b) D(0 ndash2) c) E(ndash1 ndash4)
Megoldaacutes a) (6 ndash3) b) (3 ndash6) c) (2 ndash8)
10 Hataacuterozd meg annak a teacuteglalapnak az oldalvektorait amelynek egyik oldala keacutetszer
akkora mint a maacutesik eacutes az egyik oldal csuacutecsai (3 3) eacutes (1 6)
Megoldaacutes Neacutegy olyan teacuteglalap van amelyek a feladat felteacuteteleinek megfelelnek Az oldal-
vektorok (2 ndash3) eacutes (6 4) (ezek baacutermelyikeacutenek ellentettje is megoldaacutes) valamint a
(2 ndash3) eacutes (15 1) (itt is vehetjuumlk baacutermelyik ellentettjeacutet is)
11 Hataacuterozd meg a (3 4) vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektor koordinaacutetaacuteit
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 20
Megoldaacutes A vektort elosztjuk a hosszaacuteval ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdot
+ 54
53)43(
431
22 vagy ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ minusminus
54
53
12 Melyik az a vektor amelyik az (5 12) vektorra merőleges eacutes hossza 20 egyseacuteg
Megoldaacutes
A vektorral paacuterhuzamos egyseacutegvektort szorozzuk 20-szal majd elforgatjuk 90deg-kal
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=sdotsdot
+ 13240
1310020)125(
1251
22 Ennek a vektornak a keacutetiraacutenyuacute 90deg-os elforgatott-
ja a megoldaacutes v1 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ minus
13100
13240 eacutes v2 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
13100
13240
Vektor felmeacutereacutese adott pontboacutel Mintapeacutelda9 Egy paralelogramma csuacutecsai A(ndash3 4) B( 1 6) C(0 3) D(ndash4 1)
a) Hataacuterozzuk meg az AB eacutes a CD oldalvektorokat
b) Milyen oumlsszefuumlggeacutes van a paralelogramma szemkoumlzti oldalainak vektorai koumlzoumltt
c) Egy az ABCD paralelogrammaacuteval egybevaacutegoacute paralelogramma egyik csuacutecsa Drsquo(0ndash2) Ha-
taacuterozzuk meg a maacutesik haacuterom csuacutecs koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
a) Mindkettő (4 2) vagy (ndash4 ndash2)
b) A szemkoumlzti oldalvektorok egyenlőek vagy ellentettek
c) Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DA (1 3) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Arsquo (1 1)
Drsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Crsquo (4 0)
Arsquo-ből felmeacuterjuumlk a DC (4 2) vektort eacutes leolvassuk a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit Brsquo (5 3)
Eacutes meacuteg haacuterom maacutesik megoldaacutest
is talaacutelunk
Az előbbi peacuteldaacuteban toumlbbszoumlr előfordult hogy a vektort egy adott pontboacutel kell felmeacuterni eacutes a
veacutegpont koordinaacutetaacuteit keressuumlk Peacuteldaacuteul
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 21
Koraacutebban maacuter volt szoacute arroacutel hogy a vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont koordi-
naacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont koordinaacutetaacuteit
Ha adott egy vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy
oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Mintapeacutelda10 Adott a koordinaacuteta-rendszerben egy neacutegyszoumlg amelynek csuacutecsai A(1 5) B(7 1) C(7 5)
D(4 7)
a) Bizonyiacutetsuk be hogy a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) Doumlntsuumlk el hogy szimmetrikus-e a trapeacutez vagy nem Doumlnteacutesuumlnket igazoljuk szaacutemiacutetaacutessal
c) Hataacuterozzuk meg a neacutegyszoumlg teruumlleteacutet
Megoldaacutes
a) Megvizsgaacuteljuk az oldalvektorokat Amennyiben keacutet
vektor paacuterhuzamos akkor egymaacutes szaacutemszorosai
vagyis a megfelelő koordinaacutetaacutek haacutenyadosa egyen-
lő
Az aacutebra alapjaacuten a szoacuteba joumlhető keacutet vektor AB eacutes DC
koordinaacutetaacuteik
AB = (b1 ndash a1 b2 ndash a2) = (6 ndash4) valamint
DC = (c1 ndash d1 c2 ndash d2) = (3 ndash2)
236= eacutes 2
24=
minusminus vagyis DCAB sdot= 2 tehaacutet van keacutet
paacuterhuzamos oldal a neacutegyszoumlg trapeacutez
b) A trapeacutez csak akkor lehet szimmetrikus ha szaacuterainak hossza egyenlő ezeacutert kiszaacutemiacutet-
juk az AD eacutes BC taacutevolsaacutegokat
Drsquo (0 ndash2)
DA (1 3)
Arsquo (1 1)
Drsquo (0 ndash2)
DC (4 2)
Crsquo (4 0)
Arsquo (1 1)
DC (4 2)
Brsquo (5 3)
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
Emleacutekeztető
k middot a (a1 a2) rArr (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 22
1323)()( 22222
211 =+=minus+minus= adadAD egyseacuteg eacutes BC = 4 egyseacuteg a szaacuterak
hossza nem egyenlő a trapeacutez nem szimmetrikus
c) A teruumllet kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz segiacutetseacuteguumll hiacutevjuk a neacutegyzetraacute-
csot teacuteglalap alakuacute keretbe foglaljuk a neacutegyszoumlget eacutes a
teacuteglalap teruumlleteacuteből kivonjuk a dereacutekszoumlgű haacuteromszoumlgek
teruumlleteacutet
18264
232262 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ sdot
+sdot
sdotminus=T egyseacuteg
Feladatok
13 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) A(ndash3 ndash2) B(4 0) C(6 3) b) A(ndash1 6) B(7 2) C(3 ndash2)
c) A(5 ndash4) B(ndash1 4) C(2 8) d) A(0 ndash5) B(0 3) C(2 0)
Hataacuterozd meg a paralelogramma negyedik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit ha adott haacuterom
csuacutecsa
Megoldaacutes a) (ndash1 1) b) (ndash5 2) c) (8 0) d) (2 ndash8)
14 Egy paralelogramma haacuterom csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei (3 1) (2 4) eacutes (ndash2 1) Hataacuterozd
meg a negyedik csuacutecs koordinaacutetaacuteit Figyelj a megoldaacutesok szaacutemaacutera is
Megoldaacutes (ndash1 ndash2) (ndash3 4) (7 4)
15 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit ha keacutet szomszeacutedos csuacutecsaacute-
nak koordinaacutetaacutei
a) A(0 0) B(5 0) b) A(3 0) B(1 ndash5) c) A(1 6) B(3 0)
Megoldaacutes
Meghataacuterozzuk az oldalvektor koordinaacutetaacuteit majd a vektort mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk
90deg-kal Az iacutegy kapott koordinaacutetaacutekhoz hozzaacuteadjuk a megadott pont koordinaacutetaacuteit A ka-
pott koordinaacutetaacutek a) C(5 5) D(0 5) eacutes C(5 ndash5) D(0 ndash5)
b) C(6 ndash7) D(8 ndash2) eacutes C(ndash4 ndash3) D(ndash2 2) c) C(9 2) D(7 8) eacutes C(ndash3 ndash2) D(ndash5 4)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 23
16 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash2 2) pont egyik csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
A(1 2) Hataacuterozd meg a tovaacutebbi csuacutecsok koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes KA -t mindkeacutet iraacutenyban elforgatjuk 90deg-kal eacutes az iacutegy kapott vektorok koordinaacutetaacutei-
hoz hozzaacuteadjuk K pont koordinaacutetaacuteit (ekkor kapjuk B eacutes D csuacutecsok koordinaacutetaacuteit) C csuacutecs
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk meg hogy K koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk AK megfelelő koordi-
naacutetaacuteit Eredmeacutenyek B(ndash2 5) C(ndash5 2) D(ndash2 ndash1)
17 Egy teacuteglalap egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik A roumlvidebb oldal keacutet
veacutegpontja (0 ndash1) eacutes (ndash2 2) Hataacuterozd meg a teacuteglalap tovaacutebbi csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
Az oldalvektor (2 ndash3) ezt 90deg-kal elforgatva a (3 2) eacutes a (ndash3 ndash2) vektorokat kapjuk
ezeket 3-mal megszorzunk (9 6) eacutes (ndash9 ndash6) Az adott keacutet csuacutecsboacutel keacutet megoldaacutest ka-
punk (9 5) eacutes (7 8) valamint (ndash9 ndash7) eacutes (ndash11 ndash4)
18 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 ndash1) pont egyik oldalfelező pontja az
F(5 ndash3) Hataacuterozd meg a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit teruumlleteacutet eacutes keruumlleteacutet
Megoldaacutes
KF vektort elforgatjuk 90deg-kal mindkeacutet iraacutenyban ezek
koordinaacutetaacuteihoz hozzaacuteadjuk K megfelelő koordinaacutetaacuteit (kap-
juk G eacutes H pontokat) A kapott pontok koordinaacutetaacuteihoz
hozzaacuteadjuk KF -nek eacutes ellentettjeacutenek megfelelő koordinaacute-
taacuteit Eredmeacutenyek
A(3 ndash7) B(7 1) C(ndash1 5) D(ndash5 ndash3)
Az oldalhossz 80 a keruumllet 358 a teruumllet 80
19 Egy neacutegyzet aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(ndash1 0) pont egyik oldalvektora az a (ndash6 2)
vektor Melyek a neacutegyzet csuacutecsainak koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes
Az aacutebra szerint a 2a (ndash3 1) vektort elforgatjuk 90deg-kal eacutes
a kapott (ndash1 ndash3) vektorhoz hozzaacuteadjuk A (ndash4 ndash2) oumlsz-
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 24
szegvektort meacuterjuumlk fel K-boacutel iacutegy megkapjuk a neacutegyzet egyik csuacutecsaacutet
Az eredmeacutenyek (1 ndash4) (ndash5 ndash2) (ndash3 4) (3 2)
20 Egy teacuteglalap aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(1 2) pont eacutes az egyik hosszabb oldalaacutenak
felezőpontjaacuteba mutatoacute vektor koordinaacutetaacutei a(05 15) Hataacuterozd meg a teacuteglalap csuacutecsa-
inak koordinaacutetaacuteit ha egyik oldala haacuteromszor olyan hosszuacute mint a maacutesik oldala
Megoldaacutes
Jeloumllje b az a 90deg-kal elforgatottjaacutet Tekintsuumlk az a + 3b
vektort ez adja a teacuteglalap egyik csuacutecsaacutet Eredmeacutenyek
(6 2) (ndash3 5) (ndash4 2) (5 ndash1)
21 Egy deltoid aacutetloacuteinak metszeacutespontja a K(2 2) pont amely a hosszabb aacutetloacute egyik harma-
doloacute pontjaacuteban talaacutelhatoacute A roumlvidebb aacutetloacute hosszaacutenak maacutesfeacutelszerese a nagyobb aacutetloacute
hossza eacutes a roumlvidebb aacutetloacute egyik veacutegpontja az A(0 5) pont Hataacuterozzuk meg a deltoid
toumlbbi csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) (4 ndash1) (5 4) eacutes (0 ndash1) (4 ndash1) (8 6)
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 25
III Vektorok skalaacuteris szorzata
A fizikaacuteban a vektormennyiseacutegekből szaacutemokat is keacutepezhetuumlnk Jellemző peacutelda erre a munka
(W) Ha egy szaacutenkoacutet huacutezunk akkor az F huacutezoacuteerő gyorsiacutetaacutesra fordiacutetott munkaacuteja annaacutel na-
gyobb mineacutel kisebb szoumlget zaacuter be a koumlteacutel a talajjal
Az F erő aacuteltal veacutegzett munka fuumlgg
bull az F erő nagysaacutegaacutetoacutel (F)
bull az elmozdulaacutes nagysaacutegaacutetoacutel (s) valamint
bull az erővektor (F) eacutes az elmozdulaacutesvektor (s) aacuteltal bezaacutert szoumlgtől
A munka skalaacutermennyiseacuteg (szaacutem) miacuteg az elmozdulaacutes eacutes az erő vektormennyiseacutegek A keacutet
vektormennyiseacutegből azok skalaacuteris szorzata adja a munkaacutet W = F middot s
A vektorok skalaacuteris szorzata fuumlgg a vektorok hosszaacutetoacutel eacutes hajlaacutesszoumlguumlktől
Iacutegy maacuter eacuterthető hogy ha egy erő az elmozdulaacutesra merőleges (α = 90deg) akkor az mieacutert nem
veacutegez munkaacutet (cos α = 0) Igazolhatoacute hogy keacutet vektor skalaacuteris szorzata akkor eacutes csak akkor
nulla ha merőlegesek egymaacutesra
Ha az egyik vektor egyseacutegvektor akkor a skalaacuteris szorzat a
maacutesik vektornak az egyseacutegvektor egyeneseacutere eső merőleges
a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a b = |a| |b|cos α
ahol α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 26
vetuumlleteacutenek előjeles hosszaacuteval egyenlő
Ha a keacutet vektor paacuterhuzamos α = 0deg miatt cos α = 1 iacutegy a skalaacuteris szorzat a keacutet vektor hosz-
szaacutenak szorzata Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacute-
vel egyenlő a2 = a middot a = | a | middot | a | middot 1 = | a |2 ahonnan 2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak neacutehaacuteny tulajdonsaacutegaacutet feladatokban is gyakran alkalmazzuk
a middot b = b middot a (kommutativitaacutes) eacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c (disztributivitaacutes)
A skalaacuteris szorzat kifejezhető a vektorkoordinaacutetaacutekkal is
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzatuk eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Mintapeacutelda11 Hataacuterozzuk meg az a(ndash1 5) eacutes a b(6 3) vektorok skalaacuteris szorzataacutet eacutes hajlaacutesszoumlgeacutet
Megoldaacutes
A koordinaacutetaacutekboacutel 9356)1( =sdot+sdotminus=sdotba
A hajlaacutesszoumlg meghataacuterozaacutesaacutehoz kiszaacutemiacutetjuk a vektorok hosszaacutet 26|| 22
21 =+= aaa
eacutes 45|| 22
21 =+= bbb A hajlaacutesszoumlget kifejezzuumlk a skalaacuteris szorzatboacutel
45269
||||cos
sdot=
sdotsdot
=ba
baα ahonnan a hajlaacutesszoumlg 747deg
Megjegyzeacutes A hajlaacutesszoumlg a skalaacuteris szorzat alkalmazaacutesa neacutelkuumll is meghataacuterozhatoacute szoumlg-
fuumlggveacutenyek eacutes a neacutegyzetraacutecs segiacutetseacutegeacutevel
Feladatok
22 Hataacuterozd meg a koumlvetkező vektorok skalaacuteris szorzataacutet
a) A vektorok hossza 6 illetve 7 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 60deg
b) A vektorok hossza 4 illetve 10 egyseacuteg koumlzbezaacutert szoumlguumlk 120deg
2211 baba sdot+sdot=sdotba
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 27
c) a( 5 3) eacutes b(ndash2 7)
d) a = 4i + 5j eacutes b = ndash9j + 4i
e) a = 3i + 12j eacutes b = ndash4i + j
Megoldaacutes a) 21 b) ndash20 c) 11 d) ndash29 e) 0
23 Az ABC szabaacutelyos haacuteromszoumlg oldala 6 cm F-fel jeloumlljuumlk a BC oldal felezőpontjaacutet
Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ACAB sdot b) BCAB sdot c) BFAF sdot d) BFBA sdot
Megoldaacutes a) 18 b) ndash18 c) 0 d) 9
24 Az ABCD neacutegyzet oldala 5 egyseacuteg hosszuacute A BC oldal felezőpontjaacutet F jeloumlli eacutes a BF
szakasz felezőpontjaacutet P A neacutegyzet koumlzeacuteppontja K Hataacuterozd meg az alaacutebbi skalaacuteris
szorzatok eacuterteacutekeacutet
a) ADAB sdot b) DCAB sdot c) CBAD sdot d) AFAB sdot
e) ABAK sdot f) AFAP sdot g) KFKP sdot
Megoldaacutes a) 0 b) 25 c) ndash25 d) 25 e) 125 f) 1288
225asymp g) 625
25 Hataacuterozd meg az a eacutes b vektor hajlaacutesszoumlgeacutet ha
a) a(12 4) eacutes b(4 12) b) a( 4 5) eacutes b( -8 -10)
c) a(25) eacutes b(6 ndash4) d) a(ndash8 3) eacutes b(ndash3 ndash5)
Megoldaacutes a) 531deg b) 180deg c) 1019deg d) 796deg
26 Vaacutelaszd ki hogy mely vektorok eacutes hajlaacutesszoumlgek nem tartoznak oumlssze
a) a(2 3) b(ndash3 8) 682deg b) a(ndash4 5) b(ndash6 3) 779deg
c) a(ndash7 ndash2) b(8 3) 1754deg d) a(2 5) b(ndash7 ndash5) 153deg
Megoldaacutes a) eseteacuten 542deg d) eseteacuten 1473deg b) 248 deg
27 Egeacutesziacutetsd ki a mondatot Ha keacutet vektor skalaacuteris szorzata negatiacutev a keacutet vektor hajlaacutes-
szoumlge hellip
A skalaacuteris szorzat abszoluacuteteacuterteacuteke legfeljebb hellip
Megoldaacutes tompaszoumlg a keacutet vektor hosszaacutenak a szorzata lehet
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 28
28 Hataacuterozd meg y eacuterteacutekeacutet uacutegy hogy a (3 8) eacutes a (ndash2 y) vektorok merőlegesek legyenek
egymaacutesra
Megoldaacutes Mivel a keacutet vektor skalaacuterisszorzata 0 innen 43
=y
29 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg szoumlgeit ha A(ndash3 2) B(4 4) C(1 ndash3)
Megoldaacutes
Ceacutelszerű az oldalvektorok skalaacuteris szorzataacuteval dolgozni Peacuteldaacuteul az )27(AB eacutes az
)54( minusAC hossza 53 illetve 41 koordinaacutetaacuteikkal szaacutemolva a skalaacuteris szorzat 18
Innen deg=α 367 A maacutesik keacutet szoumlg nagysaacutega 618deg eacutes 509deg
30 Hataacuterozd meg az ABCD neacutegyszoumlg szoumlgeit ha A(ndash2 4) B(2 2) C(ndash1 ndash3) D(ndash4 0)
Megoldaacutes
A megoldaacutes moacutedszere hasonloacute az előző feladatban hasznaacutelt moacutedszerhez
Az eredmeacutenyek 90deg 1084deg 76deg eacutes 856deg
31 A skalaacuteris szorzat definiacutecioacuteja alapjaacuten doumlntsd el hogy a skalaacuteris szorzaacutes kommutatiacutev
illetve asszociatiacutev művelet-e
Megoldaacutes
Kommutatiacutev mert a skalaacuteris szorzat definiacutecioacutejaacuteban szereplő szaacutemok szorzaacutesa kommuta-
tiacutev művelet Viszont nem asszociatiacutev (a middot b) middot c = ( | a | middot | b | middot cosα)middotc ami c-vel paacuterhu-
zamos vektort ad miacuteg a middot (b middot c) = a middot ( | b | middot | c | middot cosβ) ami a-val paacuterhuzamos vektort
eredmeacutenyez Nem volt felteacutetel a eacutes c paacuterhuzamossaacutega iacutegy az egyenlőseacuteg aacuteltalaacutenos eset-
ben nem aacutell fenn
Megjegyzeacutes A skalaacuteris szorzat kivezet a vektorok halmazaacuteboacutel iacutegy haacuterom
vektor skalaacuteris szorzataacuteroacutel nem is lehet beszeacutelni
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 29
IV Osztoacutepontok suacutelypont koordinaacutetaacutei Moacutedszertani megjegyzeacutes A keacutepletek igazolaacutesa nem a koumlzeacutepszintű eacuterettseacutegi tananyaga Megta-
laacutelhatoacute ugyan a szoumlvegben az eacuterdeklődő diaacutekok szaacutemaacutera de a felezőpont koordinaacutetaacuteit tapasz-
talatokon keresztuumlli szabaacutelykereseacutessel bdquovezetjuumlk lerdquo a harmadoloacute pont koordinaacutetaacuteinak leveze-
teacutese pedig mintapeacuteldaacuteban szerepel mint a felezőpont levezeteacutesekor hasznaacutelt moacutedszer kiter-
jeszteacutese Amennyiben a felezőpont levezeteacuteseacutet aacutetvetteacutek a tanuloacutekkal joacute peacutelda analoacutegia hasznaacute-
lataacutera a toumlbbi osztoacutepont koordinaacutetaacuteinak meghataacuterozaacutesa is
Felezőpont koordinaacutetaacutei Mintapeacutelda12 Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladatot projektor hasznaacutelataacuteval javasolt feldolgozni (a tanaacuteri
anyaghoz tartozoacute bemutatoacuteban szerepelnek a mintapeacuteldaacutek) munkafuumlzet neacutelkuumll Minden tanuloacute
meghataacuteroz a csoportboacutel egy felezőpontot majd egyuumltt megkeresik a szabaacutelyt
a) Olvassuk le a veacutegpontjaikkal megadott szakaszok felezőpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit a szakaszok
felrajzolaacutesa utaacuten Ha kell szerkesszuumlk meg a felezőpontot
A(0 0) B (10 5) P(ndash8 ndash4) Q( 6 10) R(ndash7 2) S(4 ndash3) C(2 8) D(7 2)
b) Fogalmazzunk meg szabaacutelyt amelyik a felezőpont koordinaacutetaacutei eacutes a szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei koumlzoumltti kapcsolatot iacuterja le
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre F(5 25) G(ndash1 3) H(ndash15 ndash05) J(45 5)
Megjegyzeacutes A felezőpont koordinaacutetaacutei a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani
koumlzepe
Adottak a szakasz keacutet veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 30
Az F felezőpont koordinaacutetaacutei megegyeznek a hozzaacute vezető f
helyvektor koordinaacutetaacuteival Iacutegy F meghataacuterozaacutesaacutehoz elegendő
a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute a eacutes b helyvektorokkal kife-
jezni az f vektort
Az aacutebraacuteroacutel leolvashatoacute hogy 22
baabaf +=
minus+=
Feladatok Moacutedszertani megjegyzeacutes A koumlvetkezőkben a diaacutekkvartett vagy az ellenőrzeacutes paacuterban moacutedszert
ajaacutenljuk Egyes feladatoknak 4 reacuteszfeladata van iacutegy azok alkalmasak arra is hogy a csoport 4
tagja maacutes-maacutes szaacutemokkal paacuterhuzamosan veacutegezze ugyanazt a feladatot
32 Az A pontba mutatoacute helyvektor a b pedig a B pontba mutatoacute helyvektor Hataacuterozd
meg az AB szakasz felezőpontjaacuteba mutatoacute f helyvektor koordinaacutetaacuteit
a) a(5 1) b(3 9) b) a(ndash3 1) b(3 ndash5)
c) a(ndash6 ndash3) b(5 ndash3) d) a(5 ndash7) b(ndash9 ndash2)
Megoldaacutes a) f(4 5) b) f(0 ndash2) c) f(ndash05 ndash3) d) f(ndash2 ndash45)
33 Egy szakasz felezőpontja F egyik veacutegpontja az A pont Hataacuterozd meg a szakasz maacutesik
veacutegpontjaacutet ha a) F(ndash05 05) eacutes A(2 4) b) A(ndash6 1) eacutes F(4 1)
c) A(ndash2 4) eacutes F(1 1) d) A(ndash3 ndash1) eacutes F(1 1)
Megoldaacutes Ceacutelszerű az 2
baf += keacutepletből kifejezni a b = 2f ndash a helyvektort
Az eredmeacutenyek a) (ndash3 ndash3) b) (14 1) c) (4 ndash2) d) (5 3)
34 Adottak egy haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(ndash6 ndash3) B(4 1) C(0 5) Hataacuterozd
meg a koumlzeacutepvonalak haacuteromszoumlgeacutenek csuacutecspontjait
Megoldaacutes (ndash1 ndash1) (ndash3 1) (2 3)
35 Adottak egy haacuteromszoumlg oldalfelező pontjai P(ndash6 ndash3) Q(4 1) R(0 5) Hataacuterozd meg
a haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacuteit
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
222211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 31
Megoldaacutes (ndash10 1) (ndash2 ndash7) ( 10 9)
36 Adott az AB szakasz keacutet veacutegpontja A(0 ndash2) eacutes B(3 2) A szakaszt meghosszabbiacutetjuk
mindkeacutet iraacutenyban a sajaacutet hosszaacuteval Mik lesznek az iacutegy nyert szakasz veacutegpontjainak
koordinaacutetaacutei
Megoldaacutes (ndash3 ndash6) eacutes (6 6)
37 Adott hat pont amelyek egy haacuteromszoumlg csuacutecsai eacutes oldalfelező pontjai Doumlntsd el
aacutebraacutezolaacutes neacutelkuumll hogy melyek a csuacutecspontok A koordinaacutetaacutek (0 2) (1 ndash1) (ndash3 4)
(ndash1 ndash2) (3 0) eacutes (ndash2 1)
Megoldaacutes
A csuacutecsok (3 0) (ndash1 ndash2) eacutes (ndash3 4)
Moacutedszertani megjegyzeacutes A feladat megoldaacutesaacutet aacutebraacutezolaacutessal ellenőrizhetik a diaacutekok de csak
ha a vaacutelaszadaacutes megtoumlrteacutent
38 Hataacuterozd meg a koumlzeacutepvonalak (vagyis a szemkoumlzti oldalak felezőpontjait oumlsszekoumltő
szakaszok) vektorait ha a neacutegyszoumlg csuacutecsai A(ndash1 3) B(6 ndash1) C(4 ndash5) D(ndash3 ndash4)
Megoldaacutes
A felezőpontok rendre P(25 1) Q(5 ndash3) R(05 ndash45) S(ndash2 ndash05) a koumlzeacutepvonalak
vektorai PR (ndash2 ndash55) eacutes QS (ndash7 25)
39 Egy paralelogramma szomszeacutedos csuacutecsai A(ndash2 4) eacutes B(6 6) aacutetloacuteinak metszeacutespontja
K(1 2) Hataacuterozd meg a paralelogramma maacutesik keacutet csuacutecsaacutet
Megoldaacutes (ndash4 ndash2) eacutes (4 0)
40 Az ABC haacuteromszoumlget keacutetszereseacutere nagyiacutetottuk egy K pontboacutel A csuacutecsok koordinaacutetaacutei
A(1 4) B(ndash3 2) C(ndash2 ndash2) A B csuacutecs keacutepe Brsquo(00) Hataacuterozd meg a keacutephaacuteromszoumlg
maacutesik keacutet csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacuteit
Megoldaacutes
A koumlzeacuteppontos hasonloacutesaacuteg tulajdonsaacutega szerint B a KBrsquo szakasz felezőpontja iacutegy
K(ndash6 4) A maacutesik keacutet csuacutecs Arsquo(8 4) eacutes Crsquo(2 ndash8)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 32
41 Hataacuterozd meg a neacutegyzet hiaacutenyzoacute csuacutecsait ha keacutet szemkoumlzti csuacutecsaacutenak koordinaacutetaacutei
a) (0 0) (6 0) b) (3 1) (1 ndash5) c) (1 6) (3 0)
Megoldaacutes a) (3 3) eacutes (3 ndash3) b) (5 ndash3) eacutes (ndash1 ndash1) c) (5 4) eacutes (ndash1 2)
Osztoacutepontok koordinaacutetaacutei A szakasz felezőpontjaacutenak meghataacuterozaacutesakor a felezőpontba mutatoacute helyvektort fejeztuumlk ki a
veacutegpontokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Ezt a moacutedszert a szakasz baacutermely osztoacutepont-
jaacutenak feliacuteraacutesakor koumlvethetjuumlk Vizsgaacuteljuk meg harmadoloacutepontok eseteacuten hogyan alakulnak az
oumlsszefuumlggeacutesek
Mintapeacutelda13 A szakasz A veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor a B veacutegpontjaacuteba mutatoacute helyvektor b Iacuterjuk fel a
harmadoloacutepontokba mutatoacute helyvektorokat az a eacutes b vektorokkal
Megoldaacutes
Jeloumllje h1 az A-hoz koumlzelebbi h2 a maacutesik
harmadoloacutepontba mutatoacute helyvektort
A h1 feliacuterhatoacute keacutet vektor oumlsszegekeacutent
32
33
3baabaabah1
+=
minus+=
minus+=
Hasonloacutean a h2 helyvektorra
32
3223
32 baabaabah2
+=
minus+=
minussdot+=
Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacute pontjainak koordinaacutetaacutei
Megjegyzeacutes 1 A harmadoloacutepontok meghataacuterozaacutesaacuteval analoacuteg moacutedon a szakaszt baacutermely
araacutenyban osztoacute pont koordinaacutetaacutei meghataacuterozhatoacutek
2 A harmadoloacutepont koordinaacutetaacuteit a szakasz veacutegpontjaiba mutatoacute helyvektorok suacutelyozott
szaacutemtani koumlzepekeacutent kapjuk meg
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 33
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei A siacutekidomok iacutegy a haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak meghataacuterozaacutesa tervezői szempontboacutel fontos
statikai feladat A fizikaacuteban eacutes kapcsoloacutedoacute tudomaacutenyaiban (peacuteldaacuteul a teacuterinformatikaacuteban) a
testeket aacuteltalaacuteban a suacutelypontjukkal helyettesiacutetik A koordinaacutetageometriaacuteban egyszerű
oumlsszefuumlggeacutest talaacutelunk a haacuteromszoumlg csuacutecsainak eacutes suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei koumlzoumltt
Megjegyzeacutes Az oumlsszefuumlggeacutes levezeteacuteseacutenek egyik moacutedszere a suacutelypontba mutatoacute
helyvektor feliacuteraacutesa a csuacutecsokba mutatoacute helyvektorok segiacutetseacutegeacutevel Egy maacutesik moacutedszer a
suacutelyvonal ismeretlen veacutegpontjaacutet a felezőpont keacutepleteacutevel iacuterja fel eacutes azt hasznaacutelja ki hogy
a suacutelypont a suacutelyvonal csuacutecshoz koumlzelebbi harmadoloacute pontja A levezeteacutes az emelt
szintű eacuterettseacutegi anyaga ezeacutert ezen a helyen nem foglalkozunk vele
Feladatok
42 Hataacuterozd meg a koumlvetkező A eacutes B veacutegpontjaikkal megadott szakaszok harmadoloacute
pontjait a) A(ndash4 ndash1) B(5 2) b) A(ndash3 3) B(3 ndash1)
Megoldaacutes a) (ndash1 0) eacutes (2 1) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
311 eacutes ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛minus
351
43 Hataacuterozd meg a szakasz ismeretlen veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacuteit ha egyik veacutegpontja A eacutes
egyik harmadoloacute pontja H a) A(4 0) H(1 1) b) A(6 ndash2) H(30)
Megoldaacutes Keacutet ilyen szakasz lehetseacuteges a) (ndash5 3) eacutes (-05 15) b) (ndash3 4) eacutes (15 1)
44 Hataacuterozd meg a szakasz oumlsszes negyedelő pontjaacutet ha veacutegpontjai A(0 ndash1) eacutes B(3 5)
A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 34
Megoldaacutes
A feladat megoldhatoacute a negyedelő osztoacutepontokra vonatkozoacute keacutepletek segiacutetseacutegeacutevel
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +++
43
2
43 bababa vagy az AB
41 illetve keacutetszereseacutenek haacuteromszorosaacutenak A-boacutel
valoacute meghataacuterozaacutesaacuteval Eredmeacutenyek ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
27
492
23
21
43
45 Hataacuterozd meg az ABC haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacuteit A megoldaacutest
szerkeszteacutessel ellenőrizd
a) A(ndash5 2) B(5 8) C(9 ndash4) b) A(ndash2 ndash2) B(ndash2 3) C(5 3)
Megoldaacutes a) (3 2) b) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
34
31
46 Forgasd el az ABC haacuteromszoumlget a suacutelypontja koumlruumll 90deg-kal az oacuteramutatoacute jaacuteraacutesaacuteval
ellenteacutetes iraacutenyba Melyek az uacutej haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei ha az eredeti
haacuteromszoumlg csuacutecsainak koordinaacutetaacutei A(7 2) B(ndash3 ndash3) C(5 4)
Megoldaacutes Arsquo(2 5) Brsquo(7 ndash5) Crsquo(0 3)
47 Adott egy haacuteromszoumlg keacutet csuacutecsa eacutes suacutelypontja Hataacuterozd meg a harmadik csuacutecs
koordinaacutetaacuteit a) A(5 ndash7) B(2 4) S(4 ndash2) b) A(5 6) B(1 ndash4) S(ndash2 3)
Megoldaacutes a) (5 ndash3) b) (ndash12 7)
48 Adottak az ABC haacuteromszoumlg csuacutecsai A(0 5) B(7 2) C(ndash5 ndash3) Hataacuterozd meg az A
csuacutecsboacutel induloacute suacutelyvonal hosszaacutet
Megoldaacutes 652531 asymp egyseacuteg
52 triminoacute
Moacutedszertani megjegyzeacutes Csoportmunkaacuteban hasznaacuteljuk az 52 triminoacutet A haacuteromszoumlgeket az
azonos felezőpontot tartalmazoacute eacutelek oumlsszeilleszteacuteseacutevel kell kirakni Az eacuterteacutekeleacutes alapja a he-
lyes kirakaacutes sebesseacutege
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 35
Kislexikon
Lineaacuteris kombinaacutecioacute Ha a koordinaacuteta-rendszerben egy vektort az i eacutes a j egyseacutegvektorok
segiacutetseacutegeacutevel bontunk fel akkor megkapjuk a vektor lineaacuteris kombinaacutecioacutejaacutet a v = v1 middot i +
v2 middot j alakuacute feliacuteraacutest v1 eacutes v2 szaacutemokat vagyis i eacutes j vektorok szorzoacuteit a v vektor koordinaacutetaacuteinak
nevezzuumlk v (v1 v2)
Vektor koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor kezdőpontja A (a1 a2) eacutes veacutegpontja B (b1 b2) akkor
az A kezdőpontboacutel a B veacutegpontba mutatoacute vektor koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy a veacutegpont
koordinaacutetaacuteiboacutel kivonjuk a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Keacutet pont taacutevolsaacutega A kezdőpontjaacuteval eacutes veacutegpontjaacuteval megadott vektor hosszaacutet a megfelelő
koordinaacutetaacutek kuumlloumlnbseacutegeacuteből szaacutemiacutetjuk ki ugyanuacutegy mint a keacutet pont taacutevolsaacutegaacutet
Vektor hossza A koordinaacutetaacuteival megadott vektor hosszaacutet a koordinaacutetaacutek neacutegyzetoumlsszegeacutenek
neacutegyzetgyoumlke adja
Keacutet vektor oumlsszeadaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutek oumlsszeadoacutednak
Keacutet vektor kivonaacutesakor a megfelelő koordinaacutetaacutekat kivonjuk egymaacutesboacutel
Vektor szorzaacutesa szaacutemmal Ha egy vektort megszorzunk egy k szaacutemmal akkor a vektor
koordinaacutetaacutei is k-val szorzoacutednak
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr AB (b1 ndash a1 b2 ndash a2)
A (a1 a2) B (b1 b2) rArr |AB| = 222
211( )a(b)ab minus+minus
a (a1 a2) rArr | a | = 22
21 aa +
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a + b (a1 + b1 a2 + b2)
a (a1 a2) b (b1 b2) rArr a ndash b (a1 ndash b1 a2 ndash b2)
a (a1 a2) kisinR rArr k middot a (k middot a1 k middot a2)
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
Matematika bdquoArdquo ndash 11 eacutevfolyam Tanaacuteri uacutetmutatoacute 36
Vektor elforgataacutesa 90deg-kal Ha egy vektort 90deg-kal elforgatunk akkor a koordinaacutetaacutei fel-
csereacutelődnek eacutes az egyik
(de csak az egyik) előjelet vaacutelt
+90deg-os forgataacutesnaacutel (ndasha2 a1) ndash90deg-os forgataacutesnaacutel (a2 ndasha1) vektort kapunk
Vektor veacutegpontjaacutenak koordinaacutetaacutei Ha adott a vektor eacutes a kezdőpontja akkor a veacutegpont
koordinaacutetaacuteit uacutegy kapjuk hogy oumlsszeadjuk a vektor eacutes a kezdőpont megfelelő koordinaacutetaacuteit
Vektorok skalaacuteris szorzata Az a eacutes b vektorok skalaacuterszorzata a middot b = | a | middot| a | middot cosα ahol
α a keacutet vektor aacuteltal bezaacutert szoumlg (hajlaacutesszoumlguumlk)
Egy vektor oumlnmagaacuteval valoacute skalaacuteris szorzata a vektor hosszaacutenak a neacutegyzeteacutevel egyenlő
2|| aa =
A vektorok skalaacuteris szorzaacutesaacutenak művelete kommutatiacutev művelet a middot b = b middot a eacutes teljesuumll a
disztributivitaacutes a middot (b + c) = a middot b + a middot c
A koordinaacuteta-rendszer baacutezisvektoraira eacuterveacutenyes oumlsszefuumlggeacutesek i2 = j2 = 1 eacutes i middot j = 0
Vektorok skalaacuteris szorzata vektorkoordinaacutetaacutekkal kifejezve a middot b = a1 middot b1 + a2 middot b2
a middot b = | a | middot | b | middot cos α = a1 middot b1 + a2 middot b2
Keacutet vektor akkor eacutes csak akkor merőleges egymaacutesra ha a skalaacuteris szorzat eacuterteacuteke nulla
02211 =sdot+sdot baba
Felezőpont koordinaacutetaacutei Adott a szakasz keacutet veacutegpontja Ekkor a felezőpont koordinaacutetaacuteit
uacutegy kapjuk hogy a veacutegpontok megfelelő koordinaacutetaacuteinak oumlsszegeacutet 2-vel osztjuk
a (a1 a2) (a2 ndasha1) eacutes (ndasha2 a1) 90deg
A (a1 a2) AB (x y) rArr B (a1 + x a2 + y) A (a1 a2)
AB (x y)
B ( a1 + x a2 + y)
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
22 2211 babaF
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS
5 modul Vektorok Tanaacuteri uacutetmutatoacute 37
Harmadoloacutepont koordinaacutetaacutei Az A eacutes B veacutegpontuacute szakaszok harmadoloacutepontjainak
koordinaacutetaacutei
Suacutelypont koordinaacutetaacutei A haacuteromszoumlg suacutelypontjaacutenak koordinaacutetaacutei a csuacutecsok megfelelő
koordinaacutetaacuteinak szaacutemtani koumlzepei
A(a1 a2) B(b1 b2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++
32
32 2211
1babaH eacutes ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++32
32 2211
2ba
ba
H
A(a1 a2) B(b1 b2) C(c1 c2) rArr ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ++++
33222111 cbacbaS