Soru

Zorluk: ZorParabol ile Doğrunun Birbirine Göre Durumları

Analitik düzlemde, y=x2−(m+2)x+2my = x^2 - (m+2)x + 2m parabolü ile y=mx−1y = mx - 1 doğrusu iki farklı AA ve BB noktasında kesişmektedir.

Buna göre, [AB][AB] kirişinin orta noktasının koordinatları toplamı 33 olduğuna göre, mm gerçek sayısının alabileceği değerlerin çarpımı kaçtır?

  1. A
    −5-5
  2. −3-3Cevap
  3. C
    −2-2
  4. D
    −1-1
  5. E
    33

Cevap

−3-3
Ortak çözüm denkleminden elde edilen kesişim noktalarının apsislerinin ortalaması orta noktanın apsisini verir. Bu apsis değeri doğru denkleminde yerine yazıldığında ordinat bulunur. Koordinatların toplamı 33'e eşitlendiğinde elde edilen m2+2m−3=0m^2+2m-3=0 denkleminin kökleri çarpımı −3-3 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Kesişim noktalarının apsislerini bulmak için parabol ve doğru denklemleri birbirine eşitlenir.
x2−(m+2)x+2m=mx−1  ⟹  x2−(2m+2)x+(2m+1)=0x^2 - (m+2)x + 2m = mx - 1 \implies x^2 - (2m+2)x + (2m+1) = 0 ortak çözüm denklemi elde edilir.
Parabol ile doğrunun ortak noktalarının apsisleri, bu ortak çözüm denkleminin kökleridir.
2
Kesişimin iki farklı noktada gerçekleştiği belirtildiğinden, diskriminant kontrolü yapılır.
Δ=[−(2m+2)]2−4(1)(2m+1)=4m2+8m+4−8m−4=4m2>0  ⟹  m≠0\Delta = [-(2m+2)]^2 - 4(1)(2m+1) = 4m^2 + 8m + 4 - 8m - 4 = 4m^2 > 0 \implies m \neq 0 elde edilir.
İki farklı kesim noktasının varlığı ortak çözüm denkleminin iki farklı gerçek kökünün olmasını gerektirir.
3
[AB][AB] kirişinin orta noktasının apsisi (x0x_0), kesim noktalarının apsisleri toplamının yarısı olarak hesaplanır.
x0=x1+x22=−(−(2m+2))2⋅1=m+1x_0 = \frac{x_1 + x_2}{2} = \frac{-( -(2m+2) )}{2 \cdot 1} = m + 1 bulunur.
Kirişin orta noktası, uç noktalarının aritmetik ortalamasıdır.
4
Orta nokta doğrunun üzerinde yer alacağından, bulunan x0x_0 değeri doğru denkleminde yerine yazılarak ordinat (y0y_0) hesaplanır.
y0=m⋅x0−1  ⟹  y0=m(m+1)−1=m2+m−1y_0 = m \cdot x_0 - 1 \implies y_0 = m(m+1) - 1 = m^2 + m - 1 bulunur.
Orta nokta, kesişim noktalarını birleştiren doğru segmentinin üzerinde olduğundan doğru denklemini sağlamak zorundadır.
5
Orta noktanın koordinatları toplamı 33'e eşitlenerek mm değişkenine bağlı ikinci dereceden denklem çözülür.
x0+y0=(m+1)+(m2+m−1)=3  ⟹  m2+2m=3  ⟹  m2+2m−3=0x_0 + y_0 = (m+1) + (m^2+m-1) = 3 \implies m^2 + 2m = 3 \implies m^2 + 2m - 3 = 0 denklemi elde edilir.
Orta noktanın koordinatları toplamı soruda 33 olarak verilmiştir.
6
Elde edilen denklemden mm'in alabileceği değerlerin çarpımı kökler çarpımı formülü kullanılarak bulunur.
m2+2m−3=0m^2 + 2m - 3 = 0 denkleminde kökler çarpımı ca=−31=−3\frac{c}{a} = \frac{-3}{1} = -3 olarak bulunur. (m=−3m = -3 ve m=1m = 1 değerlerinin ikisi de m≠0m \neq 0 koşulunu sağlamaktadır.)
İkinci dereceden bir denklemin köklerinin çarpımı sabitin başkatsayıya oranına eşittir.

Anahtar Kavram

Parabol ile doğrunun kesişim noktalarını birleştiren kirişin orta noktasının bulunması ve analitik özellikleri
Bu soruyu puanla