โปรเจกชัน (Projections)
นิยาม 1.1 ให้ P เป็นจุด และ L เป็นเส้นตรงบนระนาบ โปรเจกชันของจุด P
บนเส้นตรง L ซึ่งเขียนสัญลักษณ์แทนว่า P’ คือจุดตัดของเส้นตรง L กับเส้นตรงที่ลากจากจุด P ไปตั้งฉากกับเส้นตรง L
รูปที่ 1.1
ถ้าจุด P อยู่บนเส้นตรง L โปรเจกชันของจุด P บนเส้นตรง L คือจุด P’
รูปที่ 1.2
โปรเจกชันของจุด (2,3) บนแกน x คือ (2,0)
โปรเจกชันของจุด (2,3) บนแกน y คือ (0,3)
โปรเจกชันของจุด (-3,-1) บนแกน x คือ (-3,0)
โปรเจกชันของจุด (-3,-1) บนแกน y คือ (0,-1)
โปรเจกชันของจุด (x,y) บนแกน x คือ (x,0)
โปรเจกชันของจุด (x,y) บนแกน y คือ (0,y)
นิยาม 1.2 ให้ P1P2 เป็นส่วนของเส้นตรง และ L เป็นเส้นตรงบนระนาบ
โปรเจกชันของส่วนของเส้นตรง P1P2 บนเส้นตรง L คือส่วนของเส้นตรง P’1P’2
โดยที่ P’1 และ P’2 เป็นโปรเจกชันของ P1 และ P2 บนเส้นตรงตามลำดับ
รูปที่ 1.3
ระยะระหว่างจุดสองจุด
ให้ P1 และ P2 เป็นจุดบนเส้นจำนวนจริง ที่มีพิกัดเป็น
x1 และ x2 ตามลำดับ ระยะระหว่างจุด P1 และ P2
ซึ่งเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ว่า |P1P2| จะเท่ากับค่าสัมบูรณ์ของ x1 – x2
นั่นคือ |P1P2| = |x1 –x2|
ให้ P1(x1,y1) และ P2(x2,y2) เป็นจุดบนระนาบ
เราจะพิจารณาระยะระหว่าง p1 และ p2
เราจะพิจารณาระยะระหว่าง p1 และ p2
รูปที่ 1.4
รูป 1.5
1. ถ้า P1P2 ขนานกับแกน x แล้ว y1 = y2 โปรเจกชันของ P1 และ P2 บนแกน x คือ P’1(x1,0)
P’2(x2,0) ตามลำดับ จากรูปที่ 1.4 จะเห็นว่า P1P2 และ P’1P’2
เป็นด้านตรงข้ามของสี่เหลี่ยมมุมฉาก เพราะฉะนั้น |P1P2| = |P’1P’2| = |x1 – x2|
2. ในทำนองเดียวกัน ถ้า P1P2 ขนานกับแกน y แล้ว x1 = x2 โปรเจกชันของ P1 และ P2 บนแกน y คือ P’1(0,y1) และ P’2(0,y2) ตามลำดับ
จากรูปที่ 1.5 จะเห็นว่า |P1P2| = |P’1P’2| = |y1 – y2|
3. ถ้า P1P2 ไม่ขนานกับแกน x และไม่ขนานกับแกน y
รูปที่ 1.6
ลากเส้น P1Q และ P2Q ให้ขนานกับแกน x และแกน y ตามลำดับ
ตัดกันที่จุด Q ดังนั้น Q จะมีพิกัดเป็น (x2,y1) และ P1QP2
เป็นสามเหลี่ยมที่มีมุม P1QP2 เป็นมุมฉาก จากทฤษฎีบทพิธากอรัส (Pythagorean
Theorem) จะได้ว่า
ข้อสังเกต ในกรณีที่ P1P2 ขนานกับแกน x หรือแกน y สูตรข้างบนนี้ก็เป็นจริง
ทั้งนี้เพราะว่า = |a|
ทฤษฎีบท 1.1 ถ้า P1(x1,y1) และ P2(x2,y2) เป็นจุดบนระนาบ ระยะระหว่างจุด P1 และ P2 คือ
|P1P2| =
|P1P2| =
ตัวอย่าง 1.2 จงหาระยะระหว่างจุด P1(2,-1) และ P2(-1,3)
วิธีทำ |P1P2| =
= = = 5
ตัวอย่าง 1.3 จงแสดงให้เห็นว่า จุด A(-7,6) , B(3,2) และ C(5,7) เป็นจุดมุมของสามเหลี่ยมมุมฉาก และหาพื้นที่ของสามเหลี่ยม
วิธีทำ |AB| = =
|BC| = =
|CA| = = |AB|2 + |BC|2 = |CA|2
หรือ 116 + 29 = 145
หรือ 116 + 29 = 145
ดังนั้น ABC จะเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก และมีพื้นที่เท่ากับ
|AB||BC| = . = 29 ตารางหน่วย
ตัวอย่าง 1.4 จงแสดงให้เห็นว่าจุด A(-2,-3) , B(2,5) และ C(4,9) เป็นจุดที่อยู่บนเส้นตรงเดียวกัน
วิธีทำ |AB| = =
|BC| = =
|CA| = = |AB| + |BC| = |CA|
หรือ + =
หรือ + =
ดังนั้น จุดทั้งสามจะอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน