Parabol ve Doğrunun Birbirine Göre Durumu

Parabol ile Doğrunun Kesişim Noktaları

Bir doğru ile bir parabolün birbirine göre durumu, parabolün \( x \) eksenine göre durumuna benzer şekilde üç farklı şekilde olabilir: Doğru parabolü iki noktada kesebilir, tek bir noktada (teğet) kesebilir ya da kesmeyebilir.

Doğrunun parabole göre durumu
Doğrunun parabole göre durumu

Bir doğru ve parabolün birbirine göre durumunu bulmak için iki denklem ortak çözülür ve elde edilen ikinci dereceden denklemin deltası (diskriminantı) incelenir.

Ortak çözüm sonucunda elde edilen ikinci dereceden denklemin kökleri doğrunun parabolü kestiği noktaların apsis değerlerini verir. Kesişim noktalarının ordinat değerlerini bulmak için bu apsis değerleri parabol ya da doğru denkleminde yerine konur. Kesişim noktaları parabol ve doğru için ortak olduğu için apsis noktaları her iki denklemde aynı ordinat değerlerini verir.

Burada izlenen yöntem parabolün \( x \) eksenini kestiği noktaları bulmak için kullanılan yöntemle aynıdır. \( x \) ekseni \( y = 0 \) doğrusuna karşılık geldiği için, parabol denklemi sıfıra eşitlendiğinde parabol \( y = 0 \) doğrusu ile ortak çözülmüş olur.

Şimdi bu üç durumla ilgili birer örnek yapalım.

Parabolü İki Noktada Kesen Doğru

Ortak çözümle elde edilen denklemin deltası sıfırdan büyükse doğru parabolü iki noktada keser.

Parabolü Tek Noktada (Teğet) Kesen Doğru

Ortak çözümle elde edilen denklemin deltası sıfıra eşitse doğru parabolü tek bir noktada (teğet) keser.

Parabolü Kesmeyen Doğru

Ortak çözümle elde edilen denklemin deltası sıfırdan küçükse doğru parabolü kesmez.

SORU 1 :
Soru

\( y = x^2 - 4x + 11 \) parabolü ile \( y = 2x + 5 \) doğrusu \( A \) ve \( B \) noktalarında kesişmektedir.

\( A \) ve \( B \) noktalarının apsisleri çarpımını bulunuz.

İki denklemi ortak çözdüğümüzde elde edeceğimiz ikinci dereceden denklemin reel kökleri iki grafiğin kesişim noktalarının apsis değerlerini verir.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - 4x + 11 = 2x + 5 \)

\( x^2 - 6x + 6 = 0 \)

Denklemin deltası sıfırdan büyük olduğu için iki reel kökü vardır, dolayısıyla (grafikte de görebileceğimiz gibi) doğru parabolü iki farklı noktada keser.

\( \Delta = b^2 - 4ac \)

\( (-6)^2 - 4(1)(6) \gt 0 \)

Denklemin köklerinin çarpımı için ikinci dereceden denklem kökler çarpımı formülünü kullanalım.

\( x_1 \cdot x_2 = \dfrac{c}{a} = \dfrac{6}{1} = 6 \) bulunur.


SORU 2 :

\( y = x^2 - 2x + m + 2 \) parabolü ile \( y = x - 1 \) doğrusu birbirine teğet olduğuna göre, \( m \) kaçtır?

Verilen parabol ve doğru birbirine teğet olduğuna göre, denklemlerinin ortak çözümünden elde edilen 2. dereceden denklemin tek reel kökü olmalıdır, yani deltası sıfır olmalıdır.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - 2x + m + 2 = x - 1 \)

\( x^2 - 3x + m + 3 = 0 \)

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = 1, \quad b = -3, \quad c = m + 3 \)

\( \Delta = b^2 - 4ac = 0 \)

\( (-3)^2 - 4(1)(m + 3) = 0 \)

\( 9 - 4m - 12 = 0 \)

\( m = -\dfrac{3}{4} \) bulunur.


SORU 3 :

\( y = x^2 - 4x + 3 \) parabolü ile \( y = x + 1 \) doğrusunun kesişim noktalarının apsisleri toplamı nedir?

Verilen parabol ve doğru denklemlerini ortak çözdüğümüzde elde edeceğimiz ikinci dereceden denklemin reel kökleri bu iki grafiğin kesişim noktalarının apsis değerlerini verir.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - 4x + 3 = x + 1 \)

\( x^2 - 5x + 2 = 0 \)

Bu denklemin deltası sıfırdan büyük olduğu için denklemin iki reel kökü vardır, dolayısıyla doğru ve parabol iki farklı noktada kesişir.

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = 1, \quad b = -5, \quad c = 2 \)

\( \Delta = b^2 - 4ac \)

\( (-5)^2 - 4(1)(2) \gt 0 \)

Soruda istenen kesişim noktalarının apsis değerlerinin toplamı bu denklemin kökler toplamına eşittir.

Denklemin kökler toplamını bulalım.

\( x_1 + x_2 = -\dfrac{b}{a} = -\dfrac{-5}{1} = 5 \)

Kesişim noktalarının apsisleri toplamı 5 olarak bulunur.


SORU 4 :

\( y = x^2 - 5x + 2 \) parabolü ile \( y = 6 - x \) doğrusunun kesişim noktalarını birleştiren doğru parçasının orta noktasının koordinatları nedir?

Verilen parabol ve doğru denklemlerini ortak çözdüğümüzde elde edeceğimiz ikinci derecede denklemin reel kökleri bu iki grafiğin kesişim noktalarının apsis değerlerini verir.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - 5x + 2 = 6 - x \)

\( x^2 - 4x - 4 = 0 \)

Parabol ve doğrunun kesişim noktalarına \( A(x_1, y_1) \) ve \( B(x_2, y_2) \), orta noktalarına \( C \) diyelim.

\( C \) noktasının koordinatlarını aşağıdaki orta nokta formülü ile bulabiliriz.

\( C(\dfrac{x_1 + x_2}{2}, \dfrac{y_1 + y_2}{2}) \)

\( x_1 + x_2 \) toplamını ortak çözüm sonucu elde ettiğimiz ikinci dereceden denklemin kökler toplamı formülü ile bulabiliriz.

\( x_1 + x_2 = -\dfrac{-4}{1} = 4 \)

\( C(\dfrac{x_1 + x_2}{2}, \dfrac{y_1 + y_2}{2}) = C(2, \dfrac{y_1 + y_2}{2}) \)

\( C \) noktası iki kesişim noktasını birleştiren \( y = 6 - x \) doğrusu üzerinde olduğundan koordinatları doğru denklemini sağlar.

Doğru denkleminde \( x = 2 \) koyalım.

\( y = 6 - x = 6 - 2 = 4 \)

\( C(2, 4) \) bulunur.


SORU 5 :

\( f(x) = x^2 - 4x - 2 \) parabolü ile \( y = ax + b \) doğrusunun kesişim noktalarını birleştiren doğru parçasının orta noktası \( C(3, 4) \) olduğuna göre, \( b \) kaçtır?

Verilen parabol ve doğru denklemlerini ortak çözdüğümüzde elde edeceğimiz ikinci derecede denklemin reel kökleri bu iki grafiğin kesişim noktalarının apsis değerlerini verir.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - 4x - 2 = ax + b \)

\( x^2 - (4 + a)x - 2 - b = 0 \)

Parabol ve doğrunun kesişim noktalarına \( A(x_1, y_1) \) ve \( B(x_2, y_2) \) diyelim.

\( C \) noktasının koordinatlarını aşağıdaki orta nokta formülü ile bulabiliriz.

\( C(\dfrac{x_1 + x_2}{2}, \dfrac{y_1 + y_2}{2}) = C(3, 4) \)

\( x_1 + x_2 \) toplamını ortak çözüm sonucu elde ettiğimiz ikinci dereceden denklemin kökler toplamı formülü ile bulabiliriz.

\( \dfrac{x_1 + x_2}{2} = \dfrac{-\frac{-(4 + a)}{1}}{2} = 3 \)

\( a = 2 \)

Buna göre doğrunun denklemi aşağıdaki gibi olur.

\( y = 2x + b \)

\( C(3, 4) \) noktası \( A \) ve \( B \) noktalarını birleştiren doğrunun üzerinde olduğu için noktanın koordinatları doğru denklemini sağlar.

\( 4 = 2(3) + b \)

\( b = -2 \) bulunur.


SORU 6 :

\( m \in \mathbb{R} \) olmak üzere,

\( y = mx - 5 \) doğrusu \( y = (x - 2)^2 \) parabolünü kestiğine göre, \( m \) değer aralığını bulunuz.

Doğru ve parabol denklemlerini ortak çözelim.

\( (x - 2)^2 = mx - 5 \)

\( x^2 - 4x + 4 = mx - 5 \)

\( x^2 - (m + 4)x + 9 = 0 \)

Verilen doğrunun parabolü en az bir noktada kesmesi için bu denklemin en az bir reel kökü olmalıdır, dolayısıyla denklemin deltası sıfıra eşit ya da sıfırdan büyük olmalıdır.

Denklemin katsayılarını yazalım.

\( a = 1, \quad b = -(m + 4), \quad c = 9 \)

\( \Delta = b^2 - 4ac \ge 0 \)

\( (-(m + 4))^2 - 4(1)(9) \ge 0 \)

\( (m + 4)^2 \ge 36 \)

\( m + 4 \le -6 \) ya da \( m + 4 \ge 6 \)

\( m \le -10 \) ya da \( m \ge 2 \)

\( m \in (-\infty, -10] \cup [2, \infty) \) bulunur.


SORU 7 :

\( y \) eksenini \( (0, 5) \) noktasında kesen \( d \) doğrusu, \( y \) eksenini \( (0, -9) \) noktasında kesen reel katsayılı ve başkatsayısı 1 olan bir parabol ile \( A \) ve \( B \) noktalarında kesişiyor.

\( d \) doğrusu parabolün simetri eksenini \( (2, 7) \) noktasında kestiğine göre, \( A \) ve \( B \) noktalarının ordinatları çarpımı kaçtır?

\( d \) doğrusunun denklemini aşağıdaki şekilde tanımlayalım.

\( d: y = ax + b \)

\( d \) doğrusu \( y \) eksenini \( (0, 5) \) noktasında kestiği için sabit terimi 5'tir.

\( d: y = ax + 5 \)

\( d \) doğrusu aynı zamanda \( (2, 7) \) noktasından geçtiği için bu noktanın koordinatlarını yazarak \( a \)'yı bulalım.

\( 7 = 2a + 5 \Longrightarrow a = 1 \)

\( d: y = x + 5 \)

Parabolün denklemini aşağıdaki şekilde tanımlayalım.

\( f(x) = x^2 + bx + c \)

Parabol \( y \) eksenini \( (0, -9) \) noktasında kestiği için sabit terimi \( -9 \)'dur.

\( f(x) = x^2 + bx - 9 \)

Parabolün simetri ekseni \( (2, 7) \) noktasından geçtiğine göre, tepe noktasının apsis değeri 2'dir.

Parabolün tepe noktasına \( T(r, k) \) diyelim.

\( r = -\dfrac{b}{2a} = -\dfrac{b}{2(1)} = 2 \)

\( b = -4 \)

\( f(x) = x^2 - 4x - 9 \)

\( A \) ve \( B \) noktalarını bulmak için her iki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - 4x - 9 = x + 5 \)

\( x^2 - 5x - 14 = 0 \)

\( (x + 2)(x - 7) = 0 \)

Buna göre parabol ve doğru \( A(-2, m) \) ve \( B(7, n) \) noktalarında kesişir. Bu noktaların ordinat değerlerini bulmak için apsis değerlerini iki denklemden birinde yerine koyalım.

\( y = m = -2 + 5 = 3 \)

\( y = n = 7 + 5 = 12 \)

Buna göre kesişim noktalarının ordinat değerlerinin çarpımı \( 3 \cdot 12 = 36 \) olarak bulunur.


SORU 8 :

Tepe noktası \( T(-2, 5) \) olan \( f(x) \) parabolü \( y \) eksenini \( (0, 1) \) noktasında kesmektedir.

Apsisleri ordinatlarından 5 birim fazla olan \( A \) ve \( B \) noktaları \( f(x) \) parabolü üzerinde olduğuna göre, \( \abs{AB} \) uzunluğu kaçtır?

Tepe noktası ve geçtiği bir noktası bilinen parabolün denklemini bulalım.

\( f(x) = a(x - r)^2 + k \)

\( = a(x + 2)^2 + 5 \)

\( (0, 1) \) noktası parabol üzerinde olduğuna göre koordinatları denklemi sağlar.

\( a(0 + 2)^2 + 5 = 1 \)

\( a = -1 \)

\( f(x) = -(x + 2)^2 + 5 \)

Apsisleri ordinatlarından 5 birim fazla olan noktalar \( y = x - 5 \) doğrusu üzerinde yer alır.

\( A \) ve \( B \) noktaları \( y = x - 5 \) doğrusu ile \( f(x) \) parabolü üzerinde yer aldığına göre doğru ve parabol kesişir.

Doğru ile parabolün kesişim noktalarını bulmak için parabol denkleminde \( y = x - 5 \) yazalım.

\( x - 5 = -(x + 2)^2 + 5 \)

\( x - 5 = -x^2 - 4x - 4 + 5 \)

\( x^2 + 5x - 6 = 0 \)

\( (x + 6)(x - 1) = 0 \)

Buna göre doğru ve parabol \( x = -6 \) ve \( x = 1 \) apsisli noktalarda kesişir.

Apsisi -6 olan noktaya \( A \), 1 olan noktaya \( B \) diyelim.

Bu noktaların ordinatlarını bulmak için \( x \) değerlerini doğru denkleminde yerine yazalım.

\( x = -6 \) için: \( y = -6 - 5 = -11 \)

\( A(-6, -11) \)

\( x = 1 \) için: \( y = 1 - 5 = -4 \)

\( B(1, -4) \)

\( \abs{AB} \) uzunluğunu bulalım.

\( \abs{AB} = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} \)

\( = \sqrt{(1 - (-6))^2 + (-4 - (-11))^2} \)

\( = \sqrt{7^2 + 7^2} \)

\( = 7\sqrt{2} \) bulunur.


SORU 9 :
Soru

Şekildeki \( y = x^2 + 5 \) parabolü ile \( y = -x + 7 \) doğrusu \( A \) ve \( B \) noktalarında kesişmektedir.

Buna göre \( ABCD \) dik yamuğunun alanı kaçtır?

Parabol ile doğrunun denklemlerini birbirine eşitleyerek kesişim noktalarının koordinatlarını bulalım.

\( x^2 + 5 = -x + 7 \)

\( x^2 + x - 2 = 0 \)

\( (x + 2)(x - 1) = 0 \)

Buna göre doğru ve parabol \( x = -2 \) ve \( x = 1 \) apsisli noktalarda kesişir.

Soru

Bu değerleri \( y = -x + 7 \) doğru denkleminde yerine koyarak \( A \) ve \( B \) noktalarının ordinat değerlerini bulalım.

\( x = -2 \) için: \( y = -(-2) + 7 = 9 \)

\( A(-2, 9) \)

\( x = 1 \) için: \( y = -1 + 7 = 6 \)

\( B(1, 6) \)

\( \abs{AD} = 9, \abs{BC} = 6, \abs{DC} = 3 \)

Bu uzunlukları kullanarak \( ABCD \) dik yamuğunun alanını hesaplayalım.

\( A(ABCD) = \dfrac{(\abs{AD} + \abs{BC}) \cdot \abs{CD}}{2} \)

\( = \dfrac{(9 + 6) \cdot 3}{2} \)

\( = \dfrac{45}{2} \) bulunur.

Parabolün Doğruya En Yakın Noktası

Bir \( f(x) \) parabolünün kesişmediği \( d_1 \) doğrusuna en yakın noktası aşağıdaki yöntemle bulunabilir.

Parabolün doğruya en yakın noktası
Parabolün doğruya en yakın noktası
  • Parabolün üzerindeki \( d_1 \) doğrusuna en yakın noktaya \( A \) diyelim.
  • \( A \) noktası aynı zamanda \( d_1 \) doğrusuna paralel olan ve parabolü teğet kesen \( d_2 \) doğrusunun parabolü kestiği nokta olur.
  • \( d_2 \) doğrusunun denklemi için \( d_1 \) ile aynı eğime sahip olan ve parabol denklemi ile ortak çözümünün deltası sıfır olan doğru denklemi bulunur.
  • Parabol ve \( d_2 \) doğrusunun ortak çözümü \( A \) noktasının apsis değerini verir.
  • Bu apsis değeri parabol ya da \( d_2 \) denkleminde yerine konduğunda \( A \) noktasının ordinat değeri bulunur.

Doğrunun Parabole En Yakın Noktası

Bir \( d_1 \) doğrusunun kesişmediği \( f(x) \) parabolüne en yakın noktası aşağıdaki yöntemle bulunabilir.

Doğrunun parabole en yakın noktası
Doğrunun parabole en yakın noktası
  • \( d_1 \) doğrusu üzerinde parabole en yakın olan noktaya \( B \) diyelim.
  • Yukarıda "Parabolün Doğruya En Yakın Noktası" bölümünde kullandığımız yöntemle \( d_1 \) doğrusuna paralel olan ve parabolü teğet kesen \( d_2 \) doğrusunun parabolü kestiği \( A \) noktası bulunur.
  • \( A \) noktasından geçen ve \( d_2 \) doğrusuna dik olan \( d_3 \) doğrusunun denklemi bulunur.
  • \( d_1 \) ve \( d_3 \) doğruları ortak çözülür ve kesişim noktaları olan \( B \) noktası bulunur.

Doğru ve Parabol Arasındaki En Kısa Uzaklık

Bir \( d_1 \) doğrusu ile kesişmediği \( f(x) \) parabolü arasındaki en kısa uzaklık aşağıdaki yöntemle bulunabilir.

Doğru ve parabol arası en kısa uzaklık
Doğru ve parabol arası en kısa uzaklık
  • Yukarıda "Parabolün Doğruya En Yakın Noktası" bölümünde kullandığımız yöntemle \( d_1 \) doğrusuna paralel olan ve parabolü teğet kesen \( d_2 \) doğrusunun denklemi bulunur.
  • Doğrunun analitiği konusunda gördüğümüz iki paralel doğru arasındaki uzaklık formülü ile \( d_1 \) ve \( d_2 \) doğruları arasındaki uzaklık bulunur.
SORU 10 :

\( y = 2x^2 - 3x + 1 \) parabolü ile \( y = x + k \) doğrusu analitik düzlemde kesişmediklerine göre, \( k \)'nın alabileceği en büyük tam sayı değeri nedir?

Verilen parabol ve doğru kesişmiyorlarsa denklemlerini ortak çözdüğümüzde elde edeceğimiz ikinci dereceden denklemin deltası sıfırdan küçük olur, yani denklemin reel kökü yoktur.

İki denklemi ortak çözelim.

\( 2x^2 - 3x + 1 = x + k \)

\( 2x^2 - 4x + 1 - k = 0 \)

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = 2, \quad b = -4, \quad c = 1 - k \)

\( \Delta = b^2 - 4ac \lt 0 \)

\( (-4)^2 - 4(2)(1 - k) \lt 0 \)

\( 16 - 8 + 8k \lt 0 \)

\( k \lt -1 \)

Buna göre \( k \)'nın alabileceği en büyük tam sayı değeri \( -2 \) olur.


SORU 11 :

\( y = x^2 - m(x - 1) + 2 \) parabolü ile \( y = mx + 2 \) doğrusu birbirine teğet olduğuna göre, \( m \)'nin alabileceği değerleri bulunuz.

Verilen parabol ve doğru birbirine teğet ise tek bir noktada kesişirler, dolayısıyla ortak çözümlerinden elde edeceğimiz ikinci dereceden denklemin deltası sıfır olmalıdır.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 - mx + m + 2 = mx + 2 \)

\( x^2 - 2mx + m = 0 \)

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = 1, \quad b = -2m, \quad c = m \)

\( \Delta = b^2 - 4ac = 0 \)

\( (-2m)^2 - 4(1)(m) = 0 \)

\( 4m^2 - 4m = 0 \)

\( 4m(m - 1) = 0 \)

\( m \)'nin alabileceği değerler bu denklemin çarpanlarını sıfır yapan değerlerdir.

\( m \in \{0, 1\} \) bulunur.


SORU 12 :

\( y = x - 5 \) doğrusu ile \( y = x^2 + mx + 4 \) parabolü kesişmediğine göre, \( m \)'nin alabileceği kaç farklı tam sayı değeri vardır?

Parabol ve doğru kesişmiyorlarsa iki denklemi ortak çözdüğümüzde elde ettiğimiz ikinci dereceden denklemin deltası sıfırdan küçük olmalıdır.

İki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 + mx + 4 = x - 5 \)

\( x^2 + (m - 1)x + 9 = 0 \)

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = 1, \quad b = m - 1, \quad c = 9 \)

\( \Delta = b^2 - 4ac \lt 0 \)

\( (m - 1)^2 - 4(1)(9) \lt 0 \)

\( (m - 1)^2 \lt 36 \)

\( -6 \lt m - 1 \lt 6 \)

\( -5 \lt m \lt 7 \)

Buna göre \( m \)'nin alabileceği \( 6 - (-4) + 1 = 11 \) tam sayı değer vardır.


SORU 13 :

\( y = -4x^2 + 6x + 3 \) parabolünün \( x - 2y + 5 = 0 \) doğrusuna dik olan teğetinin denklemi nedir?

Denklemi \( ax + by + c = 0 \) olan doğrunun eğimi aşağıdaki formülle bulunur.

\( m = -\dfrac{a}{b} \)

Soruda verilen doğrunun eğimini bulalım.

\( m = \dfrac{1}{2} \)

Dik doğruların eğimleri çarpımı \( -1 \) olduğu için bu doğruya dik ve parabole teğet olan doğrunun eğimi \( m = -2 \) olur.

Buna göre parabole teğet olan doğrunun denklemi aşağıdaki gibi olur.

\( y = mx + c = -2x + c \)

Verilen parabol ve doğru birbirine teğet olduğuna göre, bu iki denklemin ortak çözümünden elde edilen ikinci dereceden denklemin tek reel kökü vardır ve denklemin deltası sıfırdır.

İki denklemi ortak çözelim.

\( -4x^2 + 6x + 3 = -2x + c \)

\( -4x^2 + 8x + 3 - c = 0 \)

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = -4, \quad b = 8, \quad c = 3 - c \)

\( \Delta = b^2 - 4ac = 0 \)

\( 8^2 - 4(-4)(3 - c) = 0 \)

\( 64 + 48 - 16c = 0 \)

\( c = 7 \)

Parabole teğet olan doğrunun denklemi \( y = -2x + 7 \) olarak bulunur.


SORU 14 :

\( f(x) = x^2 - 2x + m \) parabolünün tepe noktası \( y = 2x + 3 \) doğrusu üzerinde olduğuna göre, \( m \) kaçtır?

Parabolün tepe noktasına \( T(r, k) \) diyelim.

\( r = -\dfrac{b}{2a} = -\dfrac{-2}{2(1)} = 1 \)

Buna göre parabol ve doğru \( x = 1 \) apsisli noktada kesişirler ve bu noktada ordinat değerleri eşittir.

Parabolün \( x = 1 \) apsisli noktadaki değerini bulalım.

\( f(1) = 1^2 - 2(1) + m = m - 1 \)

Doğrunun \( x = 1 \) apsisli noktadaki değerini bulalım.

\( y = 2(1) + 3 = 5 \)

İki ordinat değerini birbirine eşitleyelim.

\( 5 = m - 1 \)

\( m = 6 \) bulunur.


SORU 15 :

Koordinat düzleminde \( y = x^2 + 5 \) parabolü ile \( y = 6x \) doğrusunun kesişim noktaları arasındaki uzaklık kaç birimdir?

Parabol ve doğrunun kesişim noktalarını bulmak için iki denklemi ortak çözelim.

\( x^2 + 5 = 6x \)

\( x^2 - 6x + 5 = 0 \)

\( (x - 1)(x - 5) = 0 \)

\( x \in \{1, 5\} \)

Buna göre parabol ve doğru bu iki apsis değerli noktalarda kesişir.

Bu iki \( x \) değerini doğru denkleminde yerine koyarak kesişim noktalarını bulalım.

\( y = 6(1) = 6 \)

\( y = 6(5) = 30 \)

Buna göre parabol ve doğrunun kesişim noktaları \( P_1(1, 6) \) ve \( P_2(5, 30) \) olarak bulunur.

İki nokta arasındaki uzaklığı bulalım.

\( \abs{P_1P_2} = \sqrt{(30 - 6)^2 + (5 - 1)^2} \)

\( = \sqrt{592} = 4\sqrt{37} \) birim bulunur.


SORU 16 :

\( f(x) = mx^2 + 2x + 3 \) parabolü ile \( y = mx + n \) doğrusunun kesişim noktalarının apsisleri toplamı 3 olduğuna göre, \( m \) kaçtır?

Parabol ve doğru denklemlerini ortak çözdüğümüzde elde edeceğimiz ikinci dereceden denklemin kökleri parabol ve doğrunun kesişim noktalarının apsis değerlerini verir.

Denklemleri ortak çözelim.

\( mx^2 + 2x + 3 = mx + n \)

\( mx^2 + (2 - m)x + 3 - n = 0 \)

Ortak çözümle elde ettiğimiz parabolün katsayılarını yazalım.

\( a = m, \quad b = 2 - m, \quad c = 3 - n \)

Kesişim noktalarının apsisler toplamının, yani denklemin kökler toplamının 3 olduğunu biliyoruz.

\( x_1 + x_2 = -\dfrac{b}{a} = -\dfrac{2 - m}{m} = 3 \)

\( -2 + m = 3m \)

\( m = -1 \) bulunur.


SORU 17 :
Soru

Şekildeki \( d \) doğrusu \( y = x^2 \) parabolüne \( A(p, k) \) noktasında teğettir.

Buna göre \( p + k \) toplamı kaçtır?

Eksenleri kestiği noktalar bilinen doğrunun denklemi formülünü kullanarak \( d \) doğrusunun denklemini yazalım.

\( \dfrac{x}{-1} + \dfrac{y}{-4} = 1 \)

\( y = -4x - 4 \)

Parabolün ve doğrunun denklemlerinin ortak çözümü, kesişimleri olan \( A(p, k) \) noktasının apsis değerini verir.

\( x^2 = -4x - 4 \)

\( p^2 = -4p - 4 \)

\( p^2 + 4p + 4 = 0 \)

\( (p + 2)^2 = 0 \)

\( p = -2 \)

\( p \) değerini parabol ya da doğru denkleminde yerine koyarak \( A \) noktasının ordinat değerini bulalım.

\( k = -4p - 4 = -4(-2) - 4 = 4 \)

\( A(p, k) = A(-2, 4) \)

Buna göre \( p + k = -2 + 4 = 2 \) bulunur.


SORU 18 :
Soru

Şekilde \( y = (x - 2)^2 \) parabolü ile \( y = -x + 8 \) doğrusu verilmiştir.

\( B \) noktası parabolün tepe noktası olduğuna göre, \( ABC \) üçgeninin alanı kaçtır?

Parabol ve doğrunun kesiştikleri \( A \) noktasının koordinatlarını bulalım.

Soru

Kesişim noktalarının koordinatlarını bulmak için iki denklemi birbirine eşitleyelim.

\( (x - 2)^2 = -x + 8 \)

\( x^2 - 4x + 4 = -x + 8 \)

\( x^2 - 3x - 4 = 0 \)

\( (x + 1)(x - 4) = 0 \)

Parabol \( x = -1 \) ve \( x = 4 \) apsisli noktalarda kesişirler.

\( A \) noktası II. bölgede yer aldığı için apsisi \( -1 \)' dir.

\( A \) noktasının ordinatını bulmak için iki denklemden birinde \( x = -1 \) yazalım.

\( y = -(-1) + 8 = 9 \)

\( A(-1, 9) \)

\( B \) noktasının koordinatları için parabolün tepe noktasını bulalım.

\( B \) noktasının koordinatlarına \( B(r, k) \) diyelim.

\( y = (x - 2)^2 \)

\( = x^2 - 4x + 4 \)

\( r = -\dfrac{b}{2a} \)

\( = -\dfrac{-4}{2(1)} = 2 \)

\( k = f(2) = 0 \)

\( B(r, k) = B(2, 0) \)

\( C \) noktasının apsisini bulmak için doğru denkleminde \( y = 0 \) koyalım.

\( 0 = -x + 8 \Longrightarrow x = 8 \)

\( C(8, 0) \)

\( ABC \) üçgeninin alanını bulmak için \( [BC] \) kenarını ve bu kenara ait yüksekliği kullanalım.

\( A(ABC) = \dfrac{\abs{BC} \cdot \abs{DA}}{2} \)

\(= \dfrac{(8 - 2) \cdot 9}{2} = 27 \) bulunur.


SORU 19 :
Soru

\( ABCD \) yamuğu; \( y = x^2 - 2 \) parabolü, \( y = 2 \) ve \( y = -1 \) doğruları arasına şekildeki gibi yerleştirilmiştir.

Buna göre \( ABCD \) yamuğunun alanı kaçtır?

\( y = 2 \) ve \( y = -1 \) doğrularının ordinat değerlerini parabol denkleminde yerine yazarak parabol ve doğruların kesişim noktalarının apsislerini bulalım.

Soru

\( A \) ve \( B \) noktalarının apsislerini bulmak için parabol denkleminde \( y = 2 \) yazalım.

\( x^2 - 2 = 2 \)

\( x^2 = 4 \)

\( x = \pm 2 \)

\( A(-2, 2) \)

\( B(2, 2) \)

\( C \) ve \( D \) noktalarının apsislerini bulmak için parabol denkleminde \( y = -1 \) yazalım.

\( x^2 - 2 = -1 \)

\( x^2 = 1 \)

\( x = \pm 1 \)

\( C(1, -1) \)

\( D(-1, -1) \)

\( ABCD \) yamuğunun yüksekliği \( y = 2 \) ve \( y = -1 \) doğruları arasındaki mesafedir.

\( h = 2 - (-1) = 3 \)

\( A(ABCD) = \dfrac{(\abs{AB} + \abs{DC}) \cdot h}{2} \)

\( = \dfrac{(4 + 2) \cdot 3}{2} = 9 \) bulunur.


SORU 20 :
Soru

Analitik düzlemde \( d \) doğrusu ve \( f \) parabolü şekildeki gibidir.

Buna göre \( A \) noktasının apsisi kaçtır?

\( d \) doğrusunun \( y \) eksenini kestiği noktanın ordinatına \( k \) diyelim.

\( B(0, k) \)

\( d \) doğrusunun ve \( f \) parabolünün denklemlerini bulalım.

\( d \) doğrusunun denklemini bulmak için eksenleri kestiği noktalar bilinen doğru denklemini kullanalım.

\( \dfrac{x}{x_0} + \dfrac{y}{y_0} = 1 \)

\( \dfrac{x}{4} + \dfrac{y}{k} = 1 \)

\( y = -\dfrac{k}{4}x + k \)

\( f \) parabolünün denklemini bulmak için \( x \) eksenini kestiği iki nokta bilinen parabol denklemini kullanalım.

\( f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \)

\( f(x) = a(x + 3)(x + 1) \)

\( f \) parabolü ile \( d \) doğrusunun kesişim noktalarını bulmak için iki denklemi ortak çözelim.

\( (1 - \dfrac{x}{4})k = a(x + 1)(x + 3) \)

\( B(0, k) \) noktası bu kesişim noktalarından biri olduğu için koordinatları bu eşitliği sağlar.

\( (1 - \dfrac{0}{4})k = a(0 + 1)(0 + 3) \)

\( k = 3a \)

Bu değeri iki denklemin ortak çözüm denkleminde yerine koyalım.

\( (1 - \dfrac{x}{4})3a = a(x + 1)(x + 3) \)

\( 3 - \dfrac{3x}{4} = x^2 + 4x + 3 \)

\( 12 - 3x = 4x^2 + 16x + 12 \)

\( 4x^2 + 19x = 0 \)

\( x(4x + 19) = 0 \)

\( x = -\dfrac{19}{4} \) ya da \( x = 0 \)

\( f \) parabolü ile \( d \) doğrusu \( x = -\dfrac{19}{4} \) ve \( x = 0 \) apsisli noktalarda kesişir.

\( A \) noktasının apsisi \( -\frac{19}{4} \) olarak bulunur.


SORU 21 :

\( y = x^2 \) ve \( y = (x - 2)^2 + 1 \) parabollerinin her ikisine de teğet olan doğrunun denklemi nedir?

Parabollere teğet olan doğrunun denklemini \( y = mx + c \) şeklinde yazalım.

\( y = x^2 \) parabolü ile teğet doğru denklemini ortak çözelim.

\( x^2 = mx + c \)

\( x^2 - mx - c = 0 \)

Doğrunun parabole teğet olabilmesi için bu denklemin deltası sıfır olmalıdır.

\( \Delta = b^2 - 4ac \)

\( (-m)^2 - 4(1)(-c) = 0 \)

\( m^2 + 4c = 0 \)

\( c = -\dfrac{m^2}{4} \)

\( y = (x - 2)^2 + 1 \) parabolü ile teğet doğru denklemini ortak çözelim.

\( (x - 2)^2 + 1 = x^2 - 4x + 5 \)

\( x^2 - 4x + 5 = mx + c \)

\( x^2 - (4 + m)x + 5 - c = 0 \)

Doğrunun parabole teğet olabilmesi için bu denklemin deltası sıfır olmalıdır.

\( \Delta = (-(4 + m))^2 - 4(1)(5 - c) \)

\( 16 + 8m + m^2 - 20 + 4c = 0 \)

\( m^2 + 8m - 4 + 4c = 0 \)

\( y = x^2 \) ve \( y = mx + c \) denklemlerinin ortak çözümünden elde ettiğimiz \( c = -\frac{m^2}{4} \) ifadesini yukarıdaki denklemde yerine yazalım.

\( m^2 + 8m - 4 + 4(-\dfrac{m^2}{4}) = 0 \)

\( m^2 + 8m - 4 - m^2 = 0 \)

\( 8m - 4 = 0 \)

\( m = \dfrac{1}{2} \)

Bu değeri \( c = -\frac{m^2}{4} \) ifadesinde yerine koyalım.

\( c = -\dfrac{{\frac{1}{2}}^2}{4} = -\dfrac{1}{16} \)

İki parabole de teğet olan doğrunun denklemi aşağıdaki şekilde bulunur.

\( y = \dfrac{1}{2}x -\dfrac{1}{16} \)


« Önceki
Parabolün Köklerinin Konumu
Sonraki »
Parabolün Analitik Uygulamaları


Faydalı buldunuz mu?   Evet   Hayır