logo
Dziedzina

Geometria analityczna

Geometria analityczna to dział matematyki, który łączy geometrię z algebrą, wykorzystując narzędzia analizy matematycznej i układ współrzędnych do badania figur geometrycznych. W geometrii analitycznej figury geometryczne (takie jak punkty, proste, okręgi, krzywe) są opisane za pomocą równań algebraicznych, co pozwala na precyzyjne analizowanie ich własności i relacji między nimi. Geometria analityczna ma zastosowania w fizyce, inżynierii, grafice komputerowej i wielu innych dziedzinach.


Kluczowe zagadnienia geometrii analitycznej:

  • Układ współrzędnych:

    • Układ kartezjański – podstawowe narzędzie geometrii analitycznej, w którym każdy punkt na płaszczyźnie lub w przestrzeni jest opisany za pomocą współrzędnych (x,y)(x,y) w 2D lub (x,y,z)(x,y,z) w 3D.

    • Wektory – obiekty geometryczne mające kierunek, zwrot i długość. Są używane do opisu przesunięć, sił i innych wielkości fizycznych.

  • Punkty, proste i odcinki:

    • Punkt – opisany przez współrzędne (x,y)(x,y) w 2D lub (x,y,z)(x,y,z) w 3D.

    • Prosta – opisana równaniem liniowym, np. y=ax+by=ax+b w 2D lub parametrycznie w 3D.

    • Odcinek – część prostej między dwoma punktami.

  • Równania figur geometrycznych:

    • Okrąg – równanie w 2D: (xa)2+(yb)2=r2(x-a)^2+(y-b)^2=r^2, gdzie (a,b)(a,b) to środek, a rr to promień.

    • Elipsa – równanie w 2D: (xa)2A2+(yb)2B2=1\displaystyle \frac{(x-a)^2}{A^2} + \frac{(y-b)^2}{B^2}=1 .

    • Parabola - równanie w 2D: ax2+bx+c=1ax^2+bx+c=1.

    • Hiperbola - równanie w 2D: (xa)2A2(yb)2B2=1\displaystyle \frac{(x-a)^2}{A^2} - \frac{(y-b)^2}{B^2}=1 .

  • Odległości i kąty:

    • Odległość między punktami – w 2D: (x2x1)2+(y2y1)2\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}, a w 3D: (x2x1)2+(y2y1)2+(z2z1)2\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2 + (z_2-z_1)^2}

    • Odległość punktu od prostej – wzór zależny od postaci równania prostej.

    • Kąt między prostymi – obliczany za pomocą współczynników kierunkowych.

  • Przecięcia i równoległość:

    • Przecięcie prostych – rozwiązanie układu równań liniowych.

    • Równoległość i prostopadłość – proste są równoległe, jeśli mają ten sam współczynnik kierunkowy, a prostopadłe, jeśli iloczyn ich współczynników wynosi 1-1.

  • Geometria analityczna w przestrzeni (3D):

    • Płaszczyzna – opisana równaniem Ax+By+Cz+D=0Ax+By+Cz+D=0.

    • Kula – równanie (xa)2+(yb)2+(zc)2=r2(x−a)^2+(y−b)^2+(z−c)^2=r^2.

    • Prosta w 3D – opisana parametrycznie lub jako przecięcie dwóch płaszczyzn.

Dowiedz się więcej!

Więcej informacji o pojęciu Geometria analityczna znajdziesz w: