Fișă recapitulativă

Fișă recapitulativă: geometrie (clasa a X-a)

Publicat · de

Deschide PDF

Rezumat

Vectorii leagă algebra de geometrie: adunarea pe componente, produsul scalar și ecuația dreptei rezolvă probleme de coliniaritate, perpendicularitate și distanțe. Fișa recapitulează geometria clasei a X-a exact în forma cerută la bacalaureat: scurt, aplicat, fără teorie în exces. Este baza geometriei analitice din clasa a XI-a.

Apasă «Verifică» lângă un exercițiu. Răspunsurile rămân pe acest dispozitiv.

Nivel 1 – Înțelegere și aplicare directă (minimul standard la Bacalaureat)

  1. În sistemul de axe $xOy$ se dau punctele $A(2,3)$ și $B(4,7)$. Determinați coordonatele vectorului $\overrightarrow{AB}$ și modulul acestuia.

  2. Se dau vectorii $\overrightarrow{u} = 3\overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{j}$ și $\overrightarrow{v} = - \overrightarrow{i} + 4\overrightarrow{j}$. Calculați coordonatele vectorului $\overrightarrow{w} = 2\overrightarrow{u} + 3\overrightarrow{v}$.

  3. Determinați lungimea segmentului $AB$ unde $A( - 1,4)$ și $B(5, - 4)$.

  4. Aflați coordonatele mijlocului segmentului $AB$, unde $A( - 3,5)$ și $B(7,1)$.

  5. Determinați numărul real $a$ pentru care vectorii $\overrightarrow{u} = 2\overrightarrow{i} + 4\overrightarrow{j}$ și $\overrightarrow{v} = a\overrightarrow{i} + 6\overrightarrow{j}$ sunt coliniari.

  6. Se consideră vectorii $\overrightarrow{u} = 4\overrightarrow{i} + 3\overrightarrow{j}$ și $\overrightarrow{v} = a\overrightarrow{i} - 8\overrightarrow{j}$. Determinați $a \in \mathbb{R}$ astfel încât $\overrightarrow{u}\bot\overrightarrow{v}$.

  7. Determinați panta dreptei care trece prin punctele $A(1,2)$ și $B(4,8)$.

  8. Scrieți ecuația dreptei care trece prin punctul $A(2, - 1)$ și are panta $m = - 3$.

  9. Determinați ecuația dreptei care trece prin punctele $A(2,3)$ și $B( - 1,0)$.

  10. Scrieți ecuația explicită a dreptei $d:2x - 3y + 6 = 0$.

    Identificați panta acesteia.

  11. Se dă dreapta $d:y = 2x - 5$. Determinați ecuația dreptei $d'$ care trece prin $A(1,4)$ și este paralelă cu $d$.

  12. Se dă dreapta $d:y = - \frac{1}{3}x + 2$. Determinați panta unei drepte perpendiculare pe $d$.

  13. Calculați distanța de la punctul $A(3,2)$ la dreapta $d:3x + 4y - 2 = 0$.

  14. Determinați centrul de greutate al triunghiului cu vârfurile $A(1,2)$, $B(5,0)$ și $C(3,7)$.

  15. Verificați dacă punctele $A(1,1)$, $B(2,3)$ și $C(4,7)$ sunt coliniare.

Nivel 2 – Aplicare medie (format standard Subiectul I5 BAC)

  1. Determinați ecuația dreptei care trece prin punctul $A(3, - 2)$ și este paralelă cu dreapta de ecuație $x + 2y - 5 = 0$.

  2. Determinați ecuația dreptei care trece prin $P( - 1,2)$ și este perpendiculară pe dreapta $d:2x - y + 3 = 0$.

  3. În reperul cartezian $xOy$ se consideră punctele $A(1,2)$, $B(3,4)$ și $C(5,0)$. Determinați lungimea medianei din $A$ a triunghiului $ABC$.

  4. Se consideră punctele $A(2,1)$, $B(6,3)$ și $C(4,5)$. Scrieți ecuația înălțimii duse din vârful $C$ în triunghiul $ABC$.

  5. Determinați numărul real $m$ pentru care dreptele $d_{1}:mx + y - 2 = 0$ și $d_{2}:4x + my + 1 = 0$ sunt paralele.

  6. Determinați numărul real $a$ pentru care dreptele $d_{1}:(a + 1)x + 3y - 1 = 0$ și $d_{2}:2x - y + 4 = 0$ sunt perpendiculare.

  7. În sistemul $xOy$ se dau $A(1,3)$, $B(5,1)$ și $C(3,7)$. Calculați aria triunghiului $ABC$.

  8. Să se determine coordonatele punctului $D$ astfel încât patrulaterul $ABCD$ să fie paralelogram, știind că $A(1,1)$, $B(4,2)$ și $C(5,5)$.

  9. Fie vectorii $\overrightarrow{u} = 2\overrightarrow{i} + (m - 1)\overrightarrow{j}$ și $\overrightarrow{v} = (m + 1)\overrightarrow{i} + 4\overrightarrow{j}$. Determinați $m > 0$ astfel încât $|\overrightarrow{u}| = |\overrightarrow{v}|$.

  10. Se dau punctele $A( - 2,1)$ și $B(4,5)$. Determinați ecuația mediatoarei segmentului $\lbrack AB\rbrack$.

  11. Determinați coordonatele simetricului punctului $A(3,4)$ față de punctul $B(1,1)$.

  12. Să se determine panta dreptei de ecuație $(\alpha + 1)x + (\alpha - 1)y + 3 = 0$, unde $\alpha \in \mathbb{R} \smallsetminus \left\{ 1 \right\}$.

  13. Arătați că triunghiul cu vârfurile $A(0,0)$, $B(3,1)$ și $C( - 1,3)$ este dreptunghic isoscel.

  14. Se dă vectorul $\overrightarrow{u} = 5\overrightarrow{i} - 12\overrightarrow{j}$. Determinați un vector de lungime 1 (vector unitar) cu aceeași direcție și sens ca $\overrightarrow{u}$.

  15. Determinați unghiul format de vectorii $\overrightarrow{u} = \overrightarrow{i} + \sqrt{3}\overrightarrow{j}$ și $\overrightarrow{v} = \sqrt{3}\overrightarrow{i} + \overrightarrow{j}$.

  16. Să se determine $a \in \mathbb{R}$ astfel încât punctul $P(1,a)$ să se afle la distanța $2$ față de dreapta $d:3x - 4y + 1 = 0$.

  17. Punctele $A(2,3)$, $B(4,y)$ și $C(x,7)$ sunt astfel încât $B$ este mijlocul lui $\lbrack AC\rbrack$. Determinați $x$ și $y$.

  18. Calculați produsul scalar $\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v}$, știind că $||\overrightarrow{u}|| = 4$, $||\overrightarrow{v}|| = 3$ și unghiul dintre ei este de $60^{\circ}$.

  19. Determinați ecuațiile dreptelor paralele cu $d:4x - 3y + 1 = 0$ aflate la distanța $2$ față de aceasta.

  20. În triunghiul $ABC$ se cunosc $A(1,1)$ și ecuațiile mediatoarelor: $x - y + 1 = 0$ și $2x + y - 4 = 0$. Determinați centrul cercului circumscris triunghiului.

Nivel 3 – Aprofundare și consolidare (raționament matematic integrat)

  1. Se consideră dreptele $d_{m}:(2m + 1)x + (m - 1)y + 3m - 2 = 0$, $m \in \mathbb{R}$. Arătați că toate dreptele $d_{m}$ trec printr-un punct fix $P$ și determinați coordonatele acestuia.

  2. În $\bigtriangleup ABC$ se dau vârfurile $A(2,4)$, $B( - 1,1)$ și $C(5, - 1)$. Determinați coordonatele ortocentrului $H$ al triunghiului.

  3. Determinați coordonatele simetricului punctului $A(1,5)$ față de dreapta $d:2x - y + 1 = 0$.

  4. Fie $A(1,2)$ și $B(3,0)$. Determinați coordonatele punctului $C$ situat pe prima bisectoare ($y = x$) astfel încât aria triunghiului $ABC$ să fie egală cu $4$.

  5. Fie punctele $A(2,0)$ și $B(0,4)$. Determinați coordonatele punctelor $M$ situate pe axa $Ox$ pentru care unghiul $\widehat{AMB}$ este drept ($90^{\circ}$).

  6. Să se determine $a \in \mathbb{R}$ astfel încât vectorii $\overrightarrow{u} = (a + 1)\overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{j}$ și $\overrightarrow{v} = 3\overrightarrow{i} + (a - 1)\overrightarrow{j}$ să formeze un unghi obtuz.

  7. În triunghiul $ABC$, punctul $M$ împarte latura $BC$ în raportul $\frac{BM}{MC} = 2$. Exprimați vectorul $\overrightarrow{AM}$ în funcție de vectorii $\overrightarrow{AB}$ și $\overrightarrow{AC}$.

  8. Fie $ABCD$ un patrulater oarecare. Arătați vectorial că $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{CD} = \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{CB}$.

  9. Determinați coordonatele proiecției ortogonale a originii $O(0,0)$ pe dreapta $d:3x - 4y + 25 = 0$.

  10. Se consideră dreptele $d_{1}:y = 2x + 1$, $d_{2}:y = - x + 4$ și $d_{3}:y = mx + 3$. Determinați $m \in \mathbb{R}$ astfel încât cele trei drepte să fie concurente.

  11. Se consideră punctele $A(a,0)$, $B(0,b)$ cu $a,b > 0$ astfel încât aria triunghiului $OAB$ este $6$. Știind că dreapta $AB$ are panta $m = - \frac{3}{2}$, aflați $a$ și $b$.

  12. Arătați că punctul $P(x,y)$ egal depărtat de dreptele $d_{1}:3x - 4y + 1 = 0$ și $d_{2}:5x + 12y - 2 = 0$ se află pe una dintre bisectoarele unghiurilor formate de cele două drepte și scrieți ecuațiile acestor bisectoare.

  13. Se consideră vectorii de poziție ai vârfurilor $\bigtriangleup ABC$: $\overrightarrow{r_{A}} = \overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{j}$, $\overrightarrow{r_{B}} = 4\overrightarrow{i} + 6\overrightarrow{j}$, $\overrightarrow{r_{C}} = 7\overrightarrow{i} - 1\overrightarrow{j}$. Determinați modulul vectorului $\overrightarrow{v} = \overrightarrow{r_{A}} + \overrightarrow{r_{B}} - 2\overrightarrow{r_{C}}$.

  14. Determinați ecuația dreptei care trece prin punctul de intersecție al dreptelor $x - y + 1 = 0$ și $2x + y - 4 = 0$ și este paralelă cu prima bisectoare.

  15. În $\bigtriangleup ABC$ se dau $A(1,3)$ și ecuațiile mediatoarelor laturilor $AB$ și $AC$: $x + y - 3 = 0$, respectiv $x - 2y + 1 = 0$. Determinați coordonatele vârfurilor $B$ și $C$.

Întrebări frecvente

Când sunt doi vectori coliniari?

Când au aceeași direcție, adică unul este multiplul scalar al celuilalt. În coordonate, vectorii $(a, b)$ și $(c, d)$ sunt coliniari exact când $a \cdot d = b \cdot c$. Verificarea se face deci printr-un singur calcul, fără desen.

La ce folosește produsul scalar în probleme?

Ca să testezi perpendicularitatea și să calculezi unghiuri și lungimi de proiecții. Doi vectori nenuli sunt perpendiculari exact când produsul lor scalar este zero. Din aceeași formulă scoți cosinusul unghiului dintre vectori, instrumentul principal în problemele de geometrie analitică.