ep8 จุดตัดแกน เส้นขนาน เส้นตั้งฉาก
เรียนรู้สมการเส้นตรงรูป y=mx+b และ Ax+By+C=0 การอ่านความชัน จุดตัดแกน การแปลงสมการ และการตรวจว่าจุดอยู่บนเส้นตรงหรือไม่ เพื่อปูพื้นฐานสู่เส้นขนาน เส้นตั้งฉาก และภาคตัดกรวย
เส้นทางสู่เป้าหมาย
กำลังโหลดความก้าวหน้า…
ทำ Quiz ท้าย EP เพื่อเริ่มบันทึกความสำเร็จ
จุดตัดแกน เส้นขนาน และเส้นตั้งฉาก
ฝึกหาจุดตัดแกน X และแกน Y จากสมการเส้นตรง อ่านความชันเพื่อพิจารณาเส้นขนานและเส้นตั้งฉาก พร้อมสร้างสมการเส้นตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด
หาจุดตัดแกนได้ถูกต้อง เปรียบเทียบความชันของเส้นตรง และสร้างสมการของเส้นที่ขนานหรือตั้งฉากกับเส้นที่กำหนด เพื่อเตรียมต่อยอดสู่เรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย
1. ปัญหานำ
กำหนดสมการเส้นตรง
ต้องการทราบว่าเส้นตรงตัดแกน X และแกน Y ที่จุดใด
หาจุดตัดแกน X ให้แทน y=0
หาจุดตัดแกน Y ให้แทน x=0
เมื่อรู้จุดตัดแกนทั้งสองจุด ก็สามารถลากกราฟเส้นตรงได้ทันที
2. จุดตัดแกน X
จุดทุกจุดบนแกน X มีพิกัด y=0
ตัวอย่าง สมการ y=3x-12
คำตอบ x=4 เป็นเพียงค่าของ x แต่จุดตัดแกน X ต้องเขียนเป็น (4,0)
3. จุดตัดแกน Y
จุดทุกจุดบนแกน Y มีพิกัด x=0
ตัวอย่าง สมการ y=-2x+5
ถ้าสมการอยู่ในรูป y=mx+b สามารถอ่านจุดตัดแกน Y ได้ทันที
4. จุดตัดแกนจาก Ax+By+C=0
สำหรับสมการทั่วไป
ถ้า A และ B ไม่เป็นศูนย์ จะได้
ตัวอย่าง 3x+2y-12=0
ใช้หลักแทน y=0 เพื่อหาจุดตัดแกน X และแทน x=0 เพื่อหาจุดตัดแกน Y จะปลอดภัยกว่า
5. เขียนกราฟด้วยจุดตัดแกน
ต้องการเขียนกราฟ 2x+3y-6=0
- แทน y=0 ได้ x=3 จึงมีจุด (3,0)
- แทน x=0 ได้ y=2 จึงมีจุด (0,2)
- กำหนดจุดทั้งสองบนระนาบพิกัด
- ลากเส้นตรงผ่านจุดทั้งสอง
ถ้า C=0 เส้นตรงจะผ่าน (0,0) และจุดตัดแกน X กับแกน Y จะเป็นจุดเดียวกัน ต้องหาจุดอื่นเพิ่มอีกหนึ่งจุด
6. เส้นขนาน
เส้นตรงสองเส้นขนานกันเมื่อมีความชันเท่ากัน แต่ไม่ใช่เส้นเดียวกัน
ตัวอย่าง
ทั้งสองเส้นมีความชัน 2 เท่ากัน แต่มีจุดตัดแกน Y ต่างกัน จึงขนานกัน
ถ้าความชันและจุดตัดแกน Y เท่ากัน สมการทั้งสองอาจแทนเส้นเดียวกัน
7. ตรวจเส้นขนานจากรูปทั่วไป
จากสมการ Ax+By+C=0 เมื่อ B≠0
ตัวอย่าง
ความชันเท่ากัน จึงเป็นเส้นขนาน
อีกวิธีหนึ่ง สำหรับเส้นตรง
ถ้า A₁/B₁=A₂/B₂ แต่ค่าคงตัวไม่เป็นสัดส่วนเดียวกัน เส้นทั้งสองขนานกัน
8. สร้างสมการเส้นตรงที่ขนานกัน
จงหาสมการเส้นตรงที่ผ่านจุด (2,5) และขนานกับ y=3x-4
เส้นที่ขนานกันมีความชันเท่ากัน จึงได้ m=3
แทนจุด (2,5)
เขียนเป็นรูปทั่วไปได้ว่า
9. เส้นตั้งฉาก
เส้นตรงสองเส้นตั้งฉากกันเมื่อความชันเป็นจำนวนผกผันที่มีเครื่องหมายตรงข้าม
ตัวอย่าง ถ้าเส้นแรกมีความชัน 2
ถ้าเส้นแรกมีความชัน -3/4 เส้นที่ตั้งฉากจะมีความชัน 4/3
กลับเศษเป็นส่วน แล้วเปลี่ยนเครื่องหมาย
10. ตัวอย่างคู่ความชันตั้งฉาก
| ความชันเส้นแรก | ความชันเส้นตั้งฉาก |
|---|---|
| 2 | -1/2 |
| 3/4 | -4/3 |
| -5 | 1/5 |
| -2/3 | 3/2 |
| 1 | -1 |
ความชัน 2 ไม่ได้ตั้งฉากกับ -2 แต่ตั้งฉากกับ -1/2
11. สร้างสมการเส้นตรงที่ตั้งฉากกัน
จงหาสมการเส้นตรงที่ผ่านจุด (4,1) และตั้งฉากกับ y=2x+3
เส้นเดิมมีความชัน 2 ดังนั้นเส้นตั้งฉากมีความชัน -1/2
แทนจุด (4,1)
กำจัดเศษส่วนและเขียนเป็นรูปทั่วไปได้ว่า
12. เส้นนอนและเส้นตั้ง
เส้นนอนและเส้นตั้งเป็นคู่เส้นตั้งฉากกัน
ตัวอย่าง เส้นที่ผ่าน (3,5) และขนานกับแกน X คือ
เส้นที่ผ่าน (3,5) และขนานกับแกน Y คือ
เส้น y=5 และ x=3 ตั้งฉากกันที่จุด (3,5)
13. ตรวจเส้นตั้งฉากจากรูปทั่วไป
ถ้าเส้นตรงสองเส้นมีความชัน m₁ และ m₂ ให้ตรวจว่า
ตัวอย่าง
ดังนั้นเส้นทั้งสองตั้งฉากกัน
สำหรับ A₁x+B₁y+C₁=0 และ A₂x+B₂y+C₂=0 ถ้า A₁A₂+B₁B₂=0 เส้นทั้งสองตั้งฉากกัน
14. เทคนิคทำข้อสอบ
- หาจุดตัดแกน X ให้แทน y=0
- หาจุดตัดแกน Y ให้แทน x=0
- เขียนคำตอบเป็นพิกัด เช่น (3,0) หรือ (0,5)
- ตรวจเส้นขนานด้วยเงื่อนไข m₁=m₂
- ตรวจเส้นตั้งฉากด้วยเงื่อนไข m₁m₂=-1
- ถ้าสมการเป็นรูปทั่วไป ให้ใช้ m=-A/B
- สร้างเส้นขนานโดยใช้ความชันเดิม
- สร้างเส้นตั้งฉากโดยกลับเศษส่วนและเปลี่ยนเครื่องหมาย
- แทนพิกัดของจุดเพื่อหาค่า b
- เส้นนอนกับเส้นตั้งเป็นคู่ตั้งฉากกรณีพิเศษ
นักเรียนมักสลับเงื่อนไขของจุดตัดแกน โดยหาจุดตัดแกน X ต้องให้ y=0 ไม่ใช่ x=0
15. แบบฝึกหัด 5 ข้อ
-
จงหาจุดตัดแกน X และแกน Y ของสมการ 2x+3y-12=0
ดูเฉลย
แทน y=0 ได้ 2x-12=0 จึงได้ x=6
จุดตัดแกน X คือ (6,0)
แทน x=0 ได้ 3y-12=0 จึงได้ y=4
ตอบ จุดตัดแกน X=(6,0) และจุดตัดแกน Y=(0,4)
-
เส้นตรง y=-3x+2 และ y=-3x-7 ขนานกันหรือไม่
ดูเฉลย
ทั้งสองเส้นมีความชัน -3 เท่ากัน และมีจุดตัดแกน Y ต่างกัน
ตอบ ขนานกัน
-
เส้นตรง y=4x+1 และ y=(-1/4)x+5 ตั้งฉากกันหรือไม่
ดูเฉลย
m₁=4 และ m₂=-1/4
m₁m₂=4×(-1/4)=-1
ตอบ ตั้งฉากกัน
-
จงหาสมการเส้นตรงที่ผ่านจุด (2,7) และขนานกับ y=3x-4
ดูเฉลย
เส้นขนานมี m=3
ให้ y=3x+b
แทน (2,7) ได้ 7=6+b จึงได้ b=1
ตอบ y=3x+1
-
จงหาสมการเส้นตรงที่ผ่านจุด (3,2) และตั้งฉากกับ y=(-1/2)x+4
ดูเฉลย
เส้นเดิมมีความชัน -1/2 เส้นตั้งฉากจึงมีความชัน 2
ให้ y=2x+b
แทน (3,2) ได้ 2=6+b จึงได้ b=-4
ตอบ y=2x-4
16. แบบทดสอบท้ายบท 20 ข้อ
ระดับพื้นฐาน ข้อ 1–10
ระดับประยุกต์ ข้อ 11–20
17. สรุปท้ายบท
- หาจุดตัดแกน X โดยแทน y=0
- หาจุดตัดแกน Y โดยแทน x=0
- จุดตัดแกน X อยู่ในรูป (a,0)
- จุดตัดแกน Y อยู่ในรูป (0,b)
- เส้นขนานมีความชันเท่ากัน
- เส้นตั้งฉากมีผลคูณของความชันเท่ากับ -1
- สร้างเส้นขนานโดยใช้ความชันเดิม
- สร้างเส้นตั้งฉากโดยกลับเศษส่วนและเปลี่ยนเครื่องหมาย
- เส้นนอนขนานแกน X และอยู่ในรูป y=k
- เส้นตั้งขนานแกน Y และอยู่ในรูป x=k
บทต่อไปจะนำพิกัดและสมการเส้นตรงไปใช้หาสมการจากจุดหนึ่งจุด จุดสองจุด และเงื่อนไขทางเรขาคณิต