TYT Matematik · Analitik Geometri ve Katı Cisimler
Analitik Geometri
Analitik geometri, noktaları sayılarla (koordinatlarla) ifade ederek geometriyi cebire çevirir. Bu konuda iki nokta arası uzaklık, orta nokta, eğim ve doğru denklemini öğreneceğiz. Bunlar TYT'de hem geometri hem de fonksiyon sorularının temelini oluşturur.
1. Koordinat Düzlemi
Düzlemdeki her nokta bir sıralı ikili A(x,y) ile gösterilir. Burada x değerine apsis (yatay konum), y değerine ordinat (dikey konum) denir. İki eksen O(0,0) noktasında, yani orijinde kesişir.
A(1,2) ve B(4,6) noktaları ve aralarındaki doğru parçası. Uzaklık ve orta nokta bu iki nokta üzerinden hesaplanır.2. İki Nokta Arası Uzaklık
A(x_1,y_1) ve B(x_2,y_2) noktaları arasındaki uzaklık, Pisagor teoreminden gelir:
|AB|=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}
Farkların karesi alındığı için işaretin önemi yoktur: (x_2-x_1)^2=(x_1-x_2)^2.
A(1,2) ve B(4,6) noktaları arasındaki uzaklığı bulunuz.
Formülde yerine yazalım:
|AB|=\sqrt{(4-1)^2+(6-2)^2}=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5
|AB|=5 birim.Orijin O(0,0) ile C(3,4) noktası arasındaki uzaklığı bulunuz.
|OC|=\sqrt{(3-0)^2+(4-0)^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5
|OC|=5 birim.3. Orta Nokta
A(x_1,y_1) ve B(x_2,y_2) noktalarını birleştiren doğru parçasının orta noktası, koordinatların aritmetik ortalamasıdır:
\left(\dfrac{x_1+x_2}{2},\ \dfrac{y_1+y_2}{2}\right)
A(2,3) ve B(6,9) noktalarının orta noktasını bulunuz.
Apsis ve ordinatların ortalamasını alalım:
\left(\dfrac{2+6}{2},\ \dfrac{3+9}{2}\right)=\left(\dfrac{8}{2},\ \dfrac{12}{2}\right)=(4,6)
(4,6).4. Eğim
Bir doğrunun eğimi m, doğrunun ne kadar dik olduğunu ölçer. İki noktadan geçen doğru için:
m=\dfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\dfrac{\Delta y}{\Delta x}=\dfrac{\text{dikey değişim}}{\text{yatay değişim}}
A(1,2) ve B(4,8) noktalarından geçen doğru. Yatay değişim \Delta x=3, dikey değişim \Delta y=6 olduğundan eğim m=\dfrac{6}{3}=2.A(1,2) ve B(4,8) noktalarından geçen doğrunun eğimini bulunuz.
m=\dfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\dfrac{8-2}{4-1}=\dfrac{6}{3}=2
m=2.5. Doğru Denklemi
Bir doğru, eğimi m ve y eksenini kestiği nokta n ile şöyle yazılır:
y=mx+n
Burada m eğim, n ise doğrunun y eksenini kestiği noktanın ordinatıdır (x=0 iken y=n).
Eğimi 2 olan ve y eksenini 1 noktasında kesen doğrunun denklemini yazınız.
m=2 ve n=1 değerlerini y=mx+n formülünde yerine yazalım:
y=2x+1
y=2x+1.A(0,1) ve B(2,5) noktalarından geçen doğrunun denklemini bulunuz.
Önce eğimi hesapla, sonra A(0,1) noktası y ekseni üzerinde olduğu için n'yi doğrudan oku.
- Eğimi bul:
m=\dfrac{5-1}{2-0}=\dfrac{4}{2}=2
-
A(0,1)noktasının apsisi0olduğundan bu noktayeksenindedir; yanin=1. -
Denklemi yaz:
y=2x+1
y=2x+1.Çözümlü Sorular
A(-2,1) ve B(3,13) noktaları arasındaki uzaklığı bulunuz.
- Formülde yerine yazalım:
|AB|=\sqrt{(3-(-2))^2+(13-1)^2}=\sqrt{5^2+12^2}
- Pisagor üçlüsü
5-12-13kullanılır:
|AB|=\sqrt{25+144}=\sqrt{169}=13
|AB|=13 birim.A(-1,4) noktasının orta noktası M(2,1) olacak şekilde, A ile B noktaları veriliyor. B noktasını bulunuz.
- Orta nokta formülünden apsis için:
\dfrac{-1+x_B}{2}=2 \Rightarrow -1+x_B=4 \Rightarrow x_B=5
- Ordinat için:
\dfrac{4+y_B}{2}=1 \Rightarrow 4+y_B=2 \Rightarrow y_B=-2
B(5,-2).3x-2y+12=0 doğrusunun eğimini ve y eksenini kestiği noktanın ordinatını bulunuz.
- Denklemi
y=mx+nbiçimine getirelim.yyalnız bırakılır:
2y=3x+12 \Rightarrow y=\dfrac{3}{2}x+6
- Buradan eğim ve kesim noktası okunur:
m=\dfrac{3}{2},\quad n=6
m=\dfrac{3}{2}, y eksenini 6 noktasında keser.A(2,-3) noktasından geçen ve eğimi -2 olan doğrunun denklemini bulunuz.
y=mx+nformülündem=-2yazılır:
y=-2x+n
A(2,-3)noktası doğru üzerinde olduğundan koordinatları yerine yazılır:
-3=-2\cdot 2+n \Rightarrow -3=-4+n \Rightarrow n=1
- Denklem:
y=-2x+1
y=-2x+1.A(1,2), B(5,2) ve C(5,8) noktaları bir dik üçgenin köşeleridir. Bu üçgenin çevresini bulunuz.
AileBaynı ordinatta (y=2) olduğundan:
|AB|=|5-1|=4
BileCaynı apsiste (x=5) olduğundan:
|BC|=|8-2|=6
- Hipotenüs
|AC|:
|AC|=\sqrt{(5-1)^2+(8-2)^2}=\sqrt{16+36}=\sqrt{52}=2\sqrt{13}
- Çevre:
4+6+2\sqrt{13}=10+2\sqrt{13}
=10+2\sqrt{13} birim.2x+y-6=0 doğrusunun x ve y eksenlerini kestiği noktalar arasındaki uzaklığı bulunuz.
xeksenini kestiği nokta içiny=0:
2x-6=0 \Rightarrow x=3 \Rightarrow (3,0)
yeksenini kestiği nokta içinx=0:
y-6=0 \Rightarrow y=6 \Rightarrow (0,6)
- İki nokta arası uzaklık:
\sqrt{(3-0)^2+(0-6)^2}=\sqrt{9+36}=\sqrt{45}=3\sqrt{5}
=3\sqrt{5} birim.A(-3,k) ve B(1,5) noktalarından geçen doğrunun eğimi 2 ise k değerini bulunuz.
- Eğim formülünü kuralım:
m=\dfrac{5-k}{1-(-3)}=\dfrac{5-k}{4}
- Eğim
2olduğundan:
\dfrac{5-k}{4}=2 \Rightarrow 5-k=8
k'yı çözelim:
k=5-8=-3
k=-3.A(-1,2) ve B(5,2) noktaları bir karenin bir kenarıdır. Bu karenin alanı kaç birim karedir?
AileBaynı ordinatta (y=2) olduğundan kenar uzunluğu:
|AB|=|5-(-1)|=6
- Karenin alanı kenarın karesidir:
\text{Alan}=6^{2}=36
=36 birim kare.Eğimleri eşit olan iki doğru paraleldir. y=3x-1 doğrusuna paralel olan ve A(2,1) noktasından geçen doğrunun denklemini bulunuz.
Paralel doğruların eğimleri aynıdır. Önce eğimi al, sonra noktayı yerine koyarak n'yi bul.
y=3x-1doğrusunun eğimim=3'tür. Paralel doğrunun eğimi de3olur:
y=3x+n
A(2,1)noktası doğru üzerinde olduğundan:
1=3\cdot 2+n \Rightarrow 1=6+n \Rightarrow n=-5
- Denklem:
y=3x-5
y=3x-5.Sınav Tarzı Sorular
Aşağıdaki sorular, ÖSYM'nin TYT Temel Matematik'te sorduğu çok kavramlı, dolaylı (5 şıklı) soru tarzına örnek olarak özgün biçimde hazırlanmıştır.
Bir harita uygulamasında konumlar birim kareli bir ızgaraya yerleştiriliyor. Bir kurye, D(2,3) konumundaki depodan çıkıp M(6,6) konumundaki ilk müşteriye, oradan da N(6,1) konumundaki ikinci müşteriye uğruyor. Kurye bu iki bacağı kuş uçuşu (doğru parçası) kat ettiğine göre, toplam yol kaç birimdir?
A) 9 · B) 10 · C) 11 · D) 12 · E) 13
- Birinci bacak
D(2,3)\to M(6,6):|DM|=\sqrt{(6-2)^{2}+(6-3)^{2}}=\sqrt{16+9}=\sqrt{25}=5. - İkinci bacak
M(6,6)\to N(6,1)aynı apsiste (x=6) olduğundan:|MN|=|6-1|=5. - Toplam yol
5+5=10birim. (Çeldirici:|MN|için de uzaklık formülü kurup yanlış kareleme yapan11–13aralığına düşer.)
10Bir mühendis, A(-2,1) ve B(6,7) noktalarındaki iki direği bir kabloyla birleştiriyor. Kablonun tam ortasına bir yalıtkan takılacaktır. Yalıtkanın takılacağı noktanın koordinatları toplamı (x+y) kaçtır?
A) 5 · B) 6 · C) 7 · D) 8 · E) 9
- Orta nokta:
\left(\dfrac{-2+6}{2},\ \dfrac{1+7}{2}\right)=\left(\dfrac{4}{2},\ \dfrac{8}{2}\right)=(2,4). - Koordinatların toplamı
2+4=6. (Çeldirici:2'ye bölmeyi unutan(4,8)bulur, toplamı12sanır; burada şıkta yok, bu yüzden işaret/bölme hatası yapan farklı şıklara savrulur.)
6Bir kayak pistinin profili düz bir doğru olarak modellenmiştir. Pist, yatayda her 4 birim ilerlendiğinde dikeyde 3 birim alçalmaktadır. Pistin en tepe noktası y ekseni üzerinde (0,12)'dedir. Pistin tabanı y=0 düzlemine (x ekseni) ulaştığında yatayda kaç birim ilerlenmiş olur?
A) 9 · B) 12 · C) 15 · D) 16 · E) 20
- Yatayda
+4iken dikeyde-3değişim olduğundan eğim:m=\dfrac{-3}{4}. yeksenini(0,12)'de kestiğindenn=12ve doğru:y=-\dfrac{3}{4}x+12.- Taban için
y=0:0=-\dfrac{3}{4}x+12\Rightarrow \dfrac{3}{4}x=12\Rightarrow x=16.(Çeldirici: eğimi\tfrac{3}{4}pozitif alan ya da12'yi doğrudan cevap sanan tuzağa düşer.)
16Bir oyun haritasında bir hazine H(5,-2) noktasındadır. Oyuncu, eğimi -1 olan düz bir patikada ilerlemekte ve patika H noktasından geçmektedir. Bu patika y eksenini hangi noktada keser?
A) (0,2) · B) (0,3) · C) (0,5) · D) (0,-3) · E) (0,7)
y=mx+nformülündem=-1:y=-x+n.H(5,-2)doğru üzerinde:-2=-1\cdot 5+n\Rightarrow -2=-5+n\Rightarrow n=3.yeksenini (x=0)(0,3)noktasında keser. (Çeldirici: eğimin işaretini karıştırann=-7veyan=7bulur.)
(0,3)Bir tarımcı, köşeleri A(1,1), B(7,1) ve C(7,9) olan dik üçgen biçimli bir tarlanın çevresini tel çitle çevirecektir. Metre başına çit 2 TL olduğuna göre (birim = metre), toplam çit maliyeti kaç TL'dir?
A) 24 · B) 36 · C) 48 · D) 52 · E) 60
A,Baynı ordinatta:|AB|=|7-1|=6.B,Caynı apsiste:|BC|=|9-1|=8.- Hipotenüs
|AC|için6–8–10üçlüsü:|AC|=\sqrt{6^{2}+8^{2}}=\sqrt{100}=10. - Çevre
6+8+10=24metre; maliyet24\cdot 2=48TL. (Çeldirici: yalnız çevreyi24bulup metre fiyatıyla çarpmayı unutan A şıkkına düşer.)
48Bir doğrunun denklemi 2x+3y-12=0'dır. Bu doğru ile koordinat eksenlerinin sınırladığı üçgenin alanı kaç birim karedir?
A) 6 · B) 8 · C) 12 · D) 18 · E) 24
xkesişimi (y=0):2x-12=0\Rightarrow x=6\Rightarrow (6,0).ykesişimi (x=0):3y-12=0\Rightarrow y=4\Rightarrow (0,4).- Bu iki kesişim ile orijin bir dik üçgen oluşturur; dik kenarlar
6ve4:\text{Alan}=\dfrac{6\cdot 4}{2}=12.(Çeldirici: dik kenarları çarpıp2'ye bölmeyi unutan24, ya da kesişimleri yanlış okuyan8bulur.)
12Sık Yapılan Hatalar
- Uzaklıkta farkların karesini almayı unutmak.
|AB|=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}; farklar mutlaka karelenir, bu yüzden işaret hata yapsanız bile sonuç değişmez. - Eğimi ters yazmak. Doğrusu
\dfrac{\Delta y}{\Delta x}, yani dikey değişim / yatay değişim;\dfrac{\Delta x}{\Delta y}yazmak yanlıştır. - Orta noktada
2'ye bölmeyi unutmak. Koordinatları topladıktan sonra mutlaka2'ye bölün.
Sınav ipucu:
3-4-5ve5-12-13Pisagor üçlülerini ezberleyin; uzaklık sorularında karekökü saniyeler içinde sonuçlandırır. Eğimi ise her zaman "dikey değişim bölü yatay değişim" diye hatırlayın.