1.1. Itseisarvo
* luvun etäisyys nollasta
0 kun x
, x -
0 kun x
, x x
E.2. Poista itseisarvot lausekkeesta
1 x
x – 1 ≥ 0 x ≥ 1
1
x
1 x 1
x -
1 x
, 1 x
x
2E.3. a)
= x
21 3 x
2
b)
= 3x
2+ 1
koska
3x
2+ 1 ≥ 0 + 1 > 0
1.1.3. Itseisarvofunktio 1.1.3. Itseisarvofunktio
E.7. Piirrä funktion y x 1 kuvaaja
x
y x 1
-3
-2
-1
0
1
2 1
3
1 1
2
0 1
1
1 1
0 2 1
1
1.2. Itseisarvoyhtälöt
1) 1) E.2.
3 1
x
x +1 = 3 tai x+1 = -3
x = 3 -1 tai x = -3 - 1
x = 2 tai x = -4
x x 1 2
x - 1 = 2x tai x - 1 = -2x
x - 2x = 1 tai x +2x = 1 -x = 1 tai 3x = 1 x = -1 tai x =1/3 Vastaus: x = 1/3
x 0
2) 2)
E.4.
x x 6 2
x - 6 = 2x tai x - 6 = -2x x - 2x = 6 tai x +2x = 6 -x = 6 tai 3x = 6 | : 3 x = -6 tai x = 2
Vastaus: x
1= -6, x
2= 2 4) 4)
x x 6 2 (x - 6)
2= (2x)
2x
2– 12x + 36 = 4x
23x
2+ 12x - 36 = 0 x
2+ 4x – 12 = 0
Vastaus: x = -2, x = -6 2
) 12 (
1 4 4
4
2
x
2 8 4
x
| 3x + 12 | < 3 -3 < 3x + 12 < 3 -15 < 3x < -9 -5 < x < -3
E.1. E.2.
| 3x -7 | > 2
3x - 7 > 2 tai 3x - 7 < -2
3x > 9 tai 3x < 5
x > 3 tai x < 5/3
2.
E.3.(46a) E.4.(46b)
3.
E.5.
8 2
3 8 4 )
10 (
10
2
xNollakohdat:
16 2 10
2
x 1 4
3
2
1
x
Pisteen P(x,y) etäisyys x- tai y-akselista xy-koodinaatistossa
Etäisyys x-akselista = | y | . Etäisyys y-akselista = | x |
E.1. Mikä on pisteen (4,-5) etäisyys
a) x-akselista b) y-akselista c) origosta?
a) |-5| = 5
|-5| = 5
b) |4| = 4
|4| = 4
2 2 2 4 5 d
2 41 d
41 d
c)
Janan pituus yleisesti P1P2 =
(
x2
x1)
2 (
y2
y1)
2E.2. Mikä on pisteiden a) (2,3) ja (5,-1) etäisyys
P1= (x1,y1)
P2= (x2,y2)
2 2 ( 1 3) )
2 5
(
d 32 (4)2 25 = 5
Janan keskipiste
E.3. Laske janan keskipisteet, kun päätepistee ovat (4,0) ja (-2,-8) Pisteiden (x1,y1) ja (x2, y2) välisen janan keskipiste on
2 ) 2 ,
(x1 x2 y1 y2
2 ) 8 ,0 2
2
(4 = (1, -4)
Tutkiminen, onko piste jollakin yhtälön avulla määritellyllä käyrällä
E.4. Onko piste (3½,4) suoralla y = 2x - 3?
4 = 2 3½ - 3 4 = 4
tosi
V: Piste on suoralla
E.5. Mikä on a, kun piste (2,3) on käyrällä 3x - ay + 6 = 0?
3 2 – 3a + 6 = 0 6 – 3a + 6 = 0 -3a = -12
a = 4
2.2 Suora y = kx + b
E.1.
Piirrä suora y = 2x + 4
2.2.1 Suoran piirtäminen
TAPA I
x y . -1 2 (-1) + 4 = 2
0 4
1 6
y = 2x + 4
TAPA II
Koordinaattiakselien leikkauspisteet:
y-akseli, x = 0: y = 2 0 + 4 = 4 x-akseli, y = 0: 0 = 2x + 4
2x = - 4 x = -2
2.2 Suora y = kx + b
2.2.1 Suoran piirtäminen
1 2
1 2
x x
y y
x k y
x1 ≠ x2
E.3. Määritä pisteiden (1,2) ja (3,8) kautta kulkevan suoran kulmakerroin
1 3 3
2
8
k 3
3 1
8
2
k
KULMAKERROIN KULMAKERROIN
2.2.3 Suoran suuntakulma 2.2.3 Suoran suuntakulma
x k x
y
y
2
1tan
E.4. Mikä on suoran kulmakerroin , kun suuntakulma on
a) 45° b) - 30 ° a) k = tan 45° = 1
b) k = tan -30° = -tan30°=
E.5. Mikä on suoran suuntakulma, kun kulmakerroin on 2 tan = 2
63,4
E.6. Mikä on suoran y = 4x + 5 suuntakulma?
k = 4
tan = 4 76,0
y - y
y - y
00= k(x - x = k(x - x
00) )
missä
(x0, y0) suoralla oleva piste ja k suoran kulmakerroin
Jos suoralla ei ole kulmakerrointa, niin suora on y-akselin suuntainen ja sen yhtälö on
x = x
x = x
00E.1.
Kulmakerroin on 4
suoralla on piste (2, -3).
Mikä on suoran yhtälö?
y - (-3) = 4(x - 2) y + 3 = 4x - 8
y = 4x - 8 -3 y = 4x - 11
E.2. Mikä on pisteiden (2,-3) ja (5,1) kulkevan suoran yhtälö?
3 4 2
5
) 3 (
1
1 2
1
2
x x
y k y
y – y
y – y00 = k(x – x = k(x – x00) )
) 5 3 (
1 4
y x
3 20 3
1 4
y x
20 4
3
3y x
0 17
3
4
x y
E.1. Missä pisteessä -3x + 4y = 12 leikkaa koordinaattiakselit?
Suoran ja x-akselin leikkauspiste:
y=0:
-3x + 4 0 = 12
-3x = 12 |:(-3)
x = -4 V: (-4,0)
Suoran ja y-akselin leikkauspiste:
x=0:
-3 0 + 4 y = 12
4y = 12 |:4 y = 3
V: (0,3)
Kirjan E.2. – s. 53
Määritä sen suoran yhtälö, joka on suoran 2x – 3y + 5 = 0 suuntainen ja kulkee pisteen (-2, 3) kautta.
2x – 3y + 5 = 0
3 5 3
2
5 2
3
x y
x y
)) 2 (
3 (
3 2
x
y
3 4 3
3 2
x
y
4 2
9
3y x
0 13
3
2x y
TAITAI
2x – 3y + c = 0 sijoitus
-4 – 9 + c = 0
c = 13
2x – 3y + 13 = 0
E.1. Määritä suoran y = 3x + 4 suuntaisten suorien parvi.
y = 3x + c
E.3. Muodosta pisteen (2,3) kautta kulkevien suorien parvi.
y – 3 = k(x – 2) tai x = 2 y = kx – 2k + 3 tai x = 2
E.4. Määritä suoran yhtälö, kun se on suoran 2x+ 3y + 4= 0 suuntainen ja se kulkee pisteen (7,-8) kautta
2x + 3y + c = 0
2 7 + 3 (-8) + c = 0
c = 10
V: 2x + 3y + 10 = 0
Etäisyyden laskeminen yleisesti jostakin suorasta Etäisyyden laskeminen yleisesti jostakin suorasta Suoran yhtälö on oltava yleisessä muodossa
ax + by + c = 0 ja olkoon piste (x
0,y
0) (a ≠ 0 tai b ≠ 0)
2 2
0 0
b a
c by
d ax
E.2. Laske pisteen (1,2) etäisyys suorasta 3x - 4y = 5 3x – 4y = 5
3x – 4y – 5 = 0
5 2 4 1
3
d
3 8 5 10
E.1. Mikä on pisteen
a) (1,2) etäisyys suorasta y = 4?
b) (5,6) etäisyys suorasta x = -3?
a) d = | 2 - 4 | = 2 a) d = | 2 - 4 | = 2
b) b) d = | 5 – (-3) | = 8d = | 5 – (-3) | = 8
E.1.
Tutki suorien y = 3x - 4 , 6x + 2y = 3 ja
6x - 2y + 3 = 0 yhdensuuntaisuutta
y = 3x – 4 k1 = 3
6x + 2y = 3
2y = -6x + 3 y = -3x + 3/2
k2 = .3 6x - 2y + 3 = 0 -2y = -6x – 3 y = 3x + 3/2 k3 = 3
V: Suorat y = 3x – 4 ja 6x + 2y = 3 ovat yhdensuuntaisia
E.2.
E.2.
Mikä on pisteen (1,2) kautta kulkevan, suoran y = 3x + 4 suuntaisen suoran yhtälö?
k = 3
y – y0 = k(x – x0) y – 2 = 3(x – 1) y – 2 = 3x – 3 y = 3x - 1y = 3x - 1
TAITAI
Mikä on pisteen (1,2) kautta kulkevan, suoran y = 3x + 4 suuntaisen suoran yhtälö?
3x – y + 4 = 0
b
k
a3
1 3
Kuten edellä…
TAI
3x – y + c = 0 3 1 – 2 + c = 0 c = -1 3x – y – 1 = 0
3.1.2. Suorien kohtisuoruus 3.1.2. Suorien kohtisuoruus
E.1. Mikä on normaalin kulmakerroin, kun suoran kulmakerroin on a) k = 3 b) -4
3
1
N
k 4
1 4
1
N
k
E.2. Tutki suorien L
1:y = 2x + 3 , L
2:y = ½x - 1 ja L
3:y = -½x + 2 kohtisuoruutta.
k
1= 2 k
2= ½ k
3= -½ L
1 L
3, koska
k
1 k
3= 2 (-½)= -1
E.3. Laske pisteen (1,2) kautta kulkevan suoran y = 2x + 3 normaalin yhtälö.
k = 2
2
1
N
k y - 2 = -½(x - 1)
y – 2 = -½x + ½
3.1.3 SUORIEN VÄLINEN KULMA 3.1.3 SUORIEN VÄLINEN KULMA
2 1
1 2
tan 1
k k
k k
Olkoon
y = k1x + b1 y = k2x + b2
= suorien välinen kulma Kun < 90, niin
E.x. (t. 198) Laske suorien
a) 2x – 8y + 1 = 0 ja 2x + y – 2 = 0
3.2.1 Suorien leikkauspiste
E.1. (t. 220)
Laske suorien x + y + 2 =0, y = 2x + 1 ja x – 2 = 0 rajoittaman kolmion ala.
x + 2x + 1 + 2 = 0 3x = -3 x = -1 y = 2 (-1) + 1 = -1
1 2x y
0 2 y x
2 x
0 2 y
x 2 + y + 2 = 0
y = -4
leikkauspiste B = (2, -4)
2 x
1 2x
y y = 2 2 + 1
y = 5
leikkauspiste C = (2, 5)
Kirjan E.3., s. 78
E.1. Missä sijaitsevat ne tason pisteet, joiden koordinaatit toteuttavat epäyhtälön x + y 1
1) x + y = 1
y = -x + 1
3) Valitaan piste suoran yläpuolelta: (1,2)
Sijoitetaan piste yhtälöön:
1 + 2 = 3 ≥ 1, tosi
4) Valitaan piste suoran alapuolelta (0,0)
Sijoitetaan piste yhtälöön:
0 + 0 = 0 ≥ 1, epätosi 5) Vastaus: Epäyhtälö
toteutuu suoralla x + y = 1 ja
2)
E.2.
Piirrä epäyhtälöiden x2, y 1, x+y 6 ja x +2y 8 rajaama alue
x2 y 1
x+y 6 x+y = 6
y = -x + 6 Piste yläpuolelta:
(5,5)
5 + 5 = 10 > 6 tosi
Piste alapuolelta:
(0,0)
0 + 0 = 0 > 6
epätosi
x +2y 8 2y = -x + 8
y = -0,5x + 4 Piste yläpuolelta:
(4,5)
4 + 2*5 = 14 > 8 tosi
Piste alapuolelta:
(0,0)
0 + 0 = 0 > 8
epätosi
Yhdistetään tulokset
x+y 6
x +2y 8 y 1,
x2,
E.1. Ratkaise yhtälöpari
7 4
10 2
4
y x
y
x
| 2| 1
7 4y
x
20 4y
- 8x
9x = 27 x = 3
V: x = 3, y = 1
y sijoittamalla 3 + 4y = 7
4y = 7 – 3 4y = 4
y = 1
Tarkistus:
4 3 – 2 1 = 10 ./.
3 + 4 1 = 7 ./.
E.2.
5 2
13 3
2
17 4
c b
a
c b
a
c b
a
5 2
17 4
c b
a
c b
a
13 3
2
17 4
c b
a
c b
a
|
1
|(-1) |
1
|
(-1)
13 c
3b
2a
17 c
b 4a
5 2
17 4
c b
a
c b
a
2a - 4b = -4 6a -2b = -12
12 - b 2 a 6
(-3)
4
b 4 2a
12 - b 2 a 6
12
12b
6a -
10b = 0 |:10
Sijoittamalla 2a - 4
0 = -4 2a = -4 a= -2
Ratkaise:
c: 4
(-2) - 0 + c = -17 => c = -9 b = 0
t t
a a
r r
k k
i i
s s
t t
u u
s s
Kirjan esimerkki 2, sivu 96
3.4.3 Yhtälöitä vähemmän kuin tuntemattomia 3.4.3 Yhtälöitä vähemmän kuin tuntemattomia E.1. (t. 260)
Ratkaise yhtälöryhmät a)
0 3 2
0 3 2
x z y
z y x
(-1)
0 3 2
0 3 2
z y x
z y x
V: kaikki (x, y, z), joille x – 2y + z – 3 = 0
b)
0 5 2
3
0 4 5
3 2
z y
x
z y
x
3
5 2
3
4 5
3 2
z y
x
z y
x
15 6
3 9
4 5
3 2
z y
x
z y
x
11x = -11z + 11
| :11
x = -z + 1 Sijoitus:
3(-z + 1) + y + 2z = 5 -3z + 3 + y + 2z = 5
y = z + 2
x = 1 – z, y = z +2, z R
c)
0 5 2
0 4 2
x y z
z y x
(-1)
0 5 2
0 4 2
z y x
z y x
V: Ei ratkaisua
5 2
4 2
z y x
z y x
3.4.3 Yhtälöitä enemmän kuin tuntemattomia 3.4.3 Yhtälöitä enemmän kuin tuntemattomia E.1. (t. 264)
Ratkaise yhtälöryhmä
0 1 3
4
0 4 2
3
0 7 2
0 6 4
3 5
z y
x
z y
x
z y x
z y
x Valitaan osaryhmä
0 1 3
4
0 4 2
3
0 7 2
z y
x
z y
x
z y x
0 4 2
3
0 7 2
z y
x
z y x
0 1 3
4
0 4 2
3
z y
x
z y
x
5x - z + 3 = 0 7x - 5z - 3 = 0
3 5
7
3 5
z x
z
x (-5)
3 5z 7x
15 5z
25x
-18x = 18 x = -1 z: 5 (-1) – z = -3
z = -2
y: 3 (-1) + y – 2 (-2) – 4 = 0
Tutkittava toteuttaako, osaryhmän ratkaisu 4. yhtälön 5x – 3y – 4z + 6 = 0
Sijoitus:
5 (-1) – 3 3 – 4 (-2) + 6 = 0 0 = 0
tosi
V: Yhtälöryhmän ratkaisu x = -1, y = 3, z = -2
*************
4.1 YMPYRÄ 4.1 YMPYRÄ
Yhtälö keskipistemuodossa (x - x
0)
2+ (y - y
0)
2= r
2,
missä keskipiste on (x
0,y
0) ja säde on r
.P0(x0,y0)
E.1. Mikä on ympyrän yhtälö, kun K = (2,3) ja r = 4 ?
(x – 2)2 + (y – 3)2 = 42 (x – 2)2 + (y – 3)2 = 16
E.2. Mikä on ympyrän (x - 1)2 + (y - 3)2 = 4 keskipiste ja säde?
(1, 3)
Yhtälön muodostamisia eri tilanteissa Yhtälön muodostamisia eri tilanteissa
* Lasketaan annetuista tiedoista keskipiste ja säde.
E.3. Mikä on sen ympyrän yhtälö, jonka keskipiste on (2,3) ja joka kulkee pisteen (5,-1) kautta?
2
2
( 1 3 )
) 2 5
(
r
E.4. Mikä on sen ympyrän yhtälö, jonka keskipiste on (3,-4) ja joka sivuaa y-akselia?
5 25
(x – 2)2 + (y – 3)2 = 52 (x – 2)2 + (y – 3)2 = 25
r = 3
(x – 3)2 + (y – (-4))2 = 32 (x – 3)2 + (y + 4)2 = 9
E.5. Mikä on sen ympyrän yhtälö, jonka halkaisijan päätepisteet ovat
´ (1,2) ja (-3,4)?
2 2
( 4 2 ) )
1 3
(
d 20 2 5
2 5 5
2
r
2 3 4 2
2 1 ) 3 ( 1
0 0
y
x
( x ( 1 ))
2 ( y 3 )
2 ( 5 )
25
) 3 (
) 1
( x
2 y
2
4.1.2 Ympyrän yhtälö polynomimuodossa 4.1.2 Ympyrän yhtälö polynomimuodossa
x2 + y2 + ax + by + c = 0
E.6. Esitä ympyrän (x - 1)2 + (y - 2)2 = 3 yleisessä muodossa.
x2 – 2x + 1 + y2 – 4y + 4 = 3 x2 + y2 – 2x – 4y + 2 = 0
E.7. Mikä on ympyrän x2 + y2 - 2x + 4y - 4 = 0 keskipiste ja säde?
x2 – 2x + y2 + 4y = 4
x2 – 2x + 1+ y2 +4y + 4 = 4 + 1 + 4 (x – 1)2 + (y + 2)2 = 9
V: K = (1,-2) , r = 3
Yleisen yhtälön x
Yleisen yhtälön x
22+ y + y
22+ ax + by + b = 0 kuvaajat + ax + by + b = 0 kuvaajat
E.8. Mikä on yhtälön a) x2 + y2 - 4x + 8y + 20 = 0
b) x2 + y2 - 10x + 12y + 62 = 0 kuvaaja?
a) x2 – 4x + 4 + y2 + 8y + 16 = - 20 + 4 + 16
(x – 2)2 + (y + 4)2 = 0 Kuvaaja piste (2, -4) b) x2 – 10x + 25 + y2 + 12y + 36 = -62 + 25 + 36
(x – 5)2 +(y + 6)2 = -1 Ei kuvaajaa
E.9. Millä a:n arvoilla yhtälön x2 + y2 + 2x - 4y + a = 0 kuvaaja on ympyrä?
x2 +2x + 1 + y2 – 4y + 4 = -a + 1 + 4 (x + 1)2 + (y – 2)2 = - a + 5
Ympyrä, jos - a + 5 > 0 a < 5
Suoran ja ympyrän leikkauspisteen laskeminen Suoran ja ympyrän leikkauspisteen laskeminen
Ratkaistaan suoran ja ympyrän yhtälöiden muodostama yhtälöpari.
E.10. Laske suoran x - y = 4 ja ympyrän x2 + y2 = 16 leikkauspisteet.
16 4
2
2
y
x y x
16 4
2
2
y
x
x y
x2 + (x – 4)2 = 16
x2 + x2 – 8x + 16 = 16 2x2 – 8x = 0
2x(x – 4) = 0
x = 0 tai x – 4 = 0
x = 4 y sijoittamalla:
y = 0 – 4 = -4 y = 4 – 4 = 0
V: (0, -4) ja (4, 0)
E.11. Laske ympyröiden x2 + y2 = 5 ja x2 + y2 - 2x - 6y + 5 = 0 leikkauspisteet.
V: (2,1) , (-1,2)
0 5 6
2 5
2 2
2 2
y x
y x
y x
(-1)
0 5 6
2 5
2 2
2 2
y x
y x
y x
2x + 6y – 5 = 5 2x + 6y = 10
5 10 6
2
2
2 y
x
y x
5 5 3
2
2 y
x
y x
5 )
5 3
( y 2 y2 9y2 30y 25 y2 5 10y2 30y 20 0 0
2
2 3y
y Ratkaisukaavalla: y1 = 1 y2 = 2
x1 = -3 1 + 5 = 2 x2 = -3 2 + 5 = -1
4.1.3 Ympyrän sekantti ja tangentti 4.1.3 Ympyrän sekantti ja tangentti
Sekantti = suora, jolla on ympyrän kanssa kaksi yhteistä pistettä
Tangentti = suora, jolla yksi yhteinen piste ympyrän kanssa
* tangentti on kohtisuorassa sivuamispisteen kautta kulkevaa sädettä vastaan
* keskipiste on säteen etäisyydellä tangentista
E.12. Mikä on ympyrän (x - 1)2 + (y - 2)2 = 10 pisteeseen (4,3) piirretyn tangentin yhtälö?
Piste (4, 3) on ympyrällä, sillä (4 – 1)2 + (3 – 2)2 = 10
(x0, y0) = (1, 2)
Ympyrän keskipisteen (1, 2) ja pisteen (4, 3) määräämän suoran kulmakerroin:
3 1 1
4 2
3
k kT
3
tangentin yhtälö:
y - 3 = -3(x – 4) 3x + y – 15 = 0
E.13. Mikä on ympyrän x2 + y2 = 5 sen tangentin yhtälö, joka on suoran y = 2x suuntainen?
K = (0, 0)
r 5
tangentin yhtälö y = 2x + c
2x – y + c = 0
) 5 1 ( 2
0 1 0 2
2
2
c5
5
c5
5
c
c 5
5
c V: y = 2x c
E.14.
Laske pisteen (0,-5) kautta kulkevien ympyrän x2 + y2 = 5 tangenttien yhtälöt 02 + (-5)2 = 25 > 5, joten piste suoran ulkopuolella
tangentti kulkee pisteen (0, -5) kautta, joten sen yhtälö on y + 5 = k(x – 0)
kx – y – 5 = 0
x0, y0 = (0, 0) ja säde r
5
Keskipiste säteen etäisyydellä tangentista:
) 5 1 (
5 0 1 0
2
2
kk
5
1 5
2
k1
5
5
k2 5 5
k2 5 25 5
k2 5 20
5
k2
k2 4
k 2
Huippumuotoinen yhtälö, kun paraabelin akseli y-akselin Huippumuotoinen yhtälö, kun paraabelin akseli y-akselin suuntainen
suuntainen
Yhtälön
y - y
0= a(x - x
0)
2 kuvaaja on paraabeli, jonka huippu on pisteessä (x0,y0) jajoka on yhtenevä paraabelin y = ax2 kanssa akseli on y-akselin suuntainen, x = x0
E.1. Esitä huippumuodossa yhtälö paraabelille a) y = x2 + 3 b) y = x2 + 2x a) y – 3 = x2
y – 3 = (x – 0)2 b) y = x2 + 2x
y + 1 = x2+ 2x + 1 y + 1 = (x + 1)2
Huipun laskeminen Huipun laskeminen
Sievennä yhtälö huippumuotoon ja katso siitä huippu.
E.2. Laske paraabelin y = x2 - 4x + 5 huippu y – 5 = x2 – 4x
y – 5 + 4 = x2 – 4x + 4 y – 1 = (x – 2)2
Huippu pisteessä (2, 1)
Jos paraabeli leikkaa x-akselin, niin huippu voidaan laskea myös paraabelin ja x-akselin leikkauspisteiden avulla:
x0 on leikkauspisteiden keskiarvo
y0 saadaan sijoittamalla paraabelin yhtälöön
Suoran ja paraabelin leikkauspisteen laskeminen Suoran ja paraabelin leikkauspisteen laskeminen
E.3. Laske paraabelin y = x2 - 2x - 3 ja suoran y = x - 5 leikkauspisteet.
3 2
5
2 x
x y
x y
3 2
5
2
x x
x
0 2
2
3
x
x2 1 3 2
2 1 4 )
3 (
3 2
x
x1 = 2 , x2 = 1
y sijoittamalla:
y1 = 2 – 5 = -3 y2 = 1 – 5 = -4
V: (2, -3) ja (1, - 4)
Paraabelin tangentin laskeminen Paraabelin tangentin laskeminen
E.4. Mikä on a, kun suora y = x + a sivuaa paraabelia y = x2 - 3x + 1?
1
2
3 x
x y
a x y
1
2
3
a x x x
0 1
2
4 x a x
D = (-4)2 – 4 1 (1 – a) = 16 – 4 + 4a = 12 + 4a
D = 0: 12 + 4a = 0 4a = -12 a = -3 V: y = x - 3