Geometria analityczna to geometria liczona na współrzędnych: długość odcinka, jego środek, równanie prostej przez dwa punkty, prosta równoległa do danej, punkt przecięcia dwóch prostych i równanie okręgu. Na tej stronie znajdziesz wzory, metodę krok po kroku, przykłady i prawdziwe zadania z arkuszy CKE z matury podstawowej, a w osobnej części to, co z układu współrzędnych obowiązuje na egzaminie ósmoklasisty.
Na maturze podstawowej: w 4 z 4 arkuszy 2023–2026; na egzaminie ósmoklasisty: w 3 z 4, jako zadanie z punktami w układzie współrzędnych.
kl. VII–VIII
liceum, zakres podstawowy
matura
egzamin ósmoklasisty
Najważniejsze
to musisz umieć
Długość odcinka o końcach A=(xA,yA) i B=(xB,yB):∣AB∣=(xB−xA)2+(yB−yA)2. To twierdzenie Pitagorasa w trójkącie o przyprostokątnych ∣xB−xA∣ i ∣yB−yA∣. Środek odcinka: S=(2xA+xB,2yA+yB).
Prosta w postaci kierunkowej: y=ax+b. Liczba a to współczynnik kierunkowy: gdy a>0, prosta wznosi się, gdy a<0, opada. Prosta przecina oś Oy w punkcie (0,b). Prosta pionowa x=c nie ma postaci kierunkowej, opisuje ją tylko postać ogólna Ax+By+C=0.
Współczynnik kierunkowy prostej przez punkty A i B (gdy xA=xB):a=xB−xAyB−yA. Wyraz b obliczysz, podstawiając do y=ax+b współrzędne jednego z tych punktów.
Proste y=a1x+b1 i y=a2x+b2 są równoległe wtedy i tylko wtedy, gdy a1=a2. Prosta równoległa do danej ma więc ten sam współczynnik a, a b wyznaczasz z punktu, przez który przechodzi.
Punkt wspólny dwóch prostych to rozwiązanie układu ich równań. Proste równoległe i różne nie mają punktu wspólnego, a proste o różnych współczynnikach kierunkowych przecinają się w jednym punkcie.
Okrąg o środku S=(a,b) i promieniu r ma równanie (x−a)2+(y−b)2=r2. Po prawej stronie stoi kwadrat promienia, a w nawiasach współrzędne środka ze zmienionym znakiem: (x+3)2 oznacza, że pierwsza współrzędna środka to −3.
Symetrie: względem osi Ox punkt (x,y) przechodzi na (x,−y), względem osi Oy na (−x,y), a w symetrii względem początku układu na (−x,−y). Obraz okręgu to okrąg o tym samym promieniu i przekształconym środku.
Jak to policzyć krok po kroku
po kolei
1.Naszkicuj układ współrzędnych
Zaznacz dane punkty, nawet odręcznie. Szkic pokaże, czy prosta ma wznosić się, czy opadać, i od razu zdradzi błąd znaku w wyniku.
2.Długość i środek odcinka
Długość: od współrzędnych końca odejmij współrzędne początku, różnice podnieś do kwadratu, dodaj i wyciągnij pierwiastek. Środek: współrzędne końców dodaj i podziel przez 2. Gdy znasz środek i jeden koniec, drugi koniec to B=(2xS−xA,2yS−yA).
3.Równanie prostej przez dwa punkty
Oblicz a=xB−xAyB−yA, odejmując współrzędne w tej samej kolejności w liczniku i mianowniku. Podstaw współrzędne jednego punktu do y=ax+b, wyznacz b, a na koniec sprawdź drugi punkt.
4.Prosta równoległa i punkt przecięcia
Prosta równoległa ma to samo a;b wyznacz z punktu, przez który ma przechodzić. Punkt przecięcia dwóch prostych znajdziesz, przyrównując prawe strony ich równań kierunkowych i obliczając x, a potem y.
5.Okrąg
Z równania (x−a)2+(y−b)2=r2 odczytaj środek (a,b) i promień r. Aby sprawdzić, czy punkt leży na okręgu, podstaw jego współrzędne do równania albo porównaj jego odległość od środka z promieniem.
Przykłady
Spróbuj najpierw sam, potem porównaj z rozwiązaniem. Każdą liczbę przeliczyliśmy jeszcze raz.
1.Prosta przez dwa punkty
Wyznacz równanie kierunkowe prostej przechodzącej przez punkty A=(1,2) i B=(3,8).
Współczynnik kierunkowy: a=3−18−2=26=3. Podstaw punkt A do y=3x+b:2=3⋅1+b, więc b=−1.
Prosta ma równanie y=3x−1. Sprawdzenie dla punktu B:3⋅3−1=8, zgadza się.
2.Punkt przecięcia dwóch prostych
Oblicz współrzędne punktu wspólnego prostych y=3x−1 oraz y=−x+7.
W punkcie wspólnym obie proste mają tę samą wartość y, więc 3x−1=−x+7, czyli 4x=8 i x=2.
Wtedy y=3⋅2−1=5, a z drugiego równania też −2+7=5. Proste przecinają się w punkcie (2,5). Mają różne współczynniki kierunkowe, 3 i −1, więc punkt wspólny jest dokładnie jeden.
3.Równanie okręgu o danej średnicy
Odcinek AB, gdzie A=(−1,4) i B=(5,−4), jest średnicą okręgu. Zapisz równanie tego okręgu.
Środek okręgu to środek średnicy: S=(2−1+5,24+(−4))=(2,0). Długość średnicy: ∣AB∣=62+(−8)2=36+64=100=10, więc promień r=5.
Równanie okręgu: (x−2)2+y2=25. Sprawdzenie dla punktu B:(5−2)2+(−4)2=9+16=25.
4.Obraz okręgu w symetrii
Okrąg ma równanie (x−3)2+(y+1)2=4. Zapisz równania jego obrazów w symetrii względem osi Oy i w symetrii względem początku układu współrzędnych.
Środek okręgu to (3,−1), a promień r=2. Symetria przenosi środek, promień się nie zmienia.
Względem osi Oy środek przechodzi na (−3,−1), więc obraz ma równanie (x+3)2+(y+1)2=4. Względem początku układu środek przechodzi na (−3,1), a obraz ma równanie (x+3)2+(y−1)2=4.
Zadanie z egzaminu
źródło: CKE
Prawdziwe zadanie z arkusza CKE, słowo w słowo. Rozwiąż je, zanim zajrzysz do rozwiązania.
Zadanie z arkusza CKEmatura
Matura, poziom podstawowy 2026, zadanie 26
Zadanie 26. (0–1)
/1
W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y) dana jest prosta k o równaniu y=−31x+2. Prosta l jest równoległa do prostej k i przechodzi przez punkt (2,−2).
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Prosta l przecina oś Oy w punkcie
Prosta l jest równoległa do prostej k, więc ma ten sam współczynnik kierunkowy: l:y=−31x+b.
Prosta l przechodzi przez punkt (2,−2):−2=−31⋅2+b, czyli b=−2+32=−34. Prosta przecina oś Oy w punkcie (0,b), czyli (0,−34).
Odpowiedź: D.
Na egzaminie ósmoklasisty
Na egzaminie ósmoklasisty układ współrzędnych pojawia się w prostszej postaci, bez równań prostych i okręgów. Podstawa programowa dla klas VII–VIII wymaga odczytywania i zaznaczania punktów kratowych, czyli punktów o współrzędnych całkowitych, wyznaczania środka odcinka, także gdy końce mają współrzędne wymierne, oraz drugiego końca odcinka, gdy znasz jeden koniec i środek.
Długość odcinka o końcach w punktach kratowych obliczasz z twierdzenia Pitagorasa: rysujesz trójkąt prostokątny, którego przyprostokątne biegną wzdłuż linii kratki. Dla A=(1,1) i B=(4,5) przyprostokątne mają długości 3 i 4, więc ∣AB∣=9+16=5. Kalkulatora na tym egzaminie nie masz, więc wynik taki jak 90 zostaw w postaci pierwiastka albo uprość: 90=310.
Drugi koniec odcinka: gdy A=(−3,2), a środek to S=(1,−1), to z A do S idziesz o 4 w prawo i 3 w dół, więc z S do B tak samo: B=(5,−4). Ostatnie wymaganie to znajdowanie punktów kratowych na prostej AB: dla A=(0,0) i B=(6,4) krok o 3 w prawo i 2 w górę daje punkty (3,2) oraz (9,6).
Zadanie z arkusza CKEegzamin ósmoklasisty
Egzamin ósmoklasisty 2026, zadanie 12
Zadanie 12. (0–1)
/1
Na kartce w kratkę Jurek wykonał rysunek. Na tym rysunku punkty M,W,S oznaczają położenia odpowiednio: muzeum, wieży widokowej oraz schroniska. Wieża widokowa znajduje się 3 km na północ i 4 km na zachód od schroniska. Muzeum znajduje się 5 km na wschód od schroniska.
Oceń prawdziwość podanych zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Odległość w linii prostej schroniska od muzeum jest równa odległości w linii prostej schroniska od wieży widokowej.
Odległość w linii prostej muzeum od wieży widokowej jest mniejsza niż 10 km.
Umieść schronisko w początku układu współrzędnych, oś x skieruj na wschód, a oś y na północ. Wtedy wieża to punkt W=(−4,3), a muzeum to M=(5,0).
Odległość schroniska od wieży: z twierdzenia Pitagorasa 42+32=25=5 km, tyle samo co od schroniska do muzeum. Pierwsze zdanie jest prawdziwe.
Od wieży do muzeum jest 5−(−4)=9 km na wschód i 3 km na południe, więc odległość to 92+32=90 km. Ponieważ 90<100, to 90<10. Drugie zdanie też jest prawdziwe.
Odpowiedź: PP.
Sprawdź się
sprawdzisz od razu
Zaznacz odpowiedź i sprawdź ją od razu: pod zadaniem zobaczysz wyjaśnienie.
matura
Zadanie 1. (0–1)
/1
W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y) punkty A=(0,−3),B=(2,1) oraz C=(0,2) są wierzchołkami trójkąta prostokątnego.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Środek okręgu opisanego na trójkącie ABC ma współrzędne
W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y) dany jest okrąg O o środku w punkcie S=(1,−3) i o promieniu 5.
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Zadanie otwarte w formacie CKE, napisane przez nas. Rozwiąż je na kartce, potem porównaj z rozwiązaniem i punktacją.
matura(0–2 pkt)
Wykaż, że trójkąt o wierzchołkach A=(−4,−1),B=(−3,−3) i C=(0,1) jest prostokątny.
Rozwiązanie
Obliczamy kwadraty długości boków: ∣AB∣2=5,∣AC∣2=20,∣BC∣2=25. Zachodzi równość ∣AB∣2+∣AC∣2=5+20=25=∣BC∣2, więc na mocy twierdzenia odwrotnego do twierdzenia Pitagorasa trójkąt jest prostokątny, a kąt prosty znajduje się przy wierzchołku A.
Punktacja (Kleksa, według zasad CKE)
Obliczenie długości (lub kwadratów długości) boków albo współczynników kierunkowych dwóch prostych1 pkt
Wykazanie prostopadłości i sformułowanie wniosku1 pkt
Częste błędy
tu najłatwiej stracić punkt
Różna kolejność odejmowania we wzorze na współczynnik kierunkowy. W a=xB−xAyB−yA w liczniku i w mianowniku od współrzędnej punktu B odejmujesz współrzędną punktu A. Odwrócenie tylko jednej różnicy zmienia znak a.
Promień zamiast jego kwadratu w równaniu okręgu. Okrąg o środku (2,−1) i promieniu 4 ma równanie (x−2)2+(y+1)2=16, a nie …=4.
Zły znak współrzędnej środka okręgu. Z (x+2)2+(y−4)2=9 środek to (−2,4), a nie (2,−4): w nawiasie odejmujesz współrzędną środka.
Pomylenie wzorów na środek i na długość odcinka. Przy środku współrzędne dodajesz i dzielisz przez 2; przy długości je odejmujesz, podnosisz do kwadratu i wyciągasz pierwiastek z sumy.
Zmienianie współczynnika a zamiast b przy prostej równoległej. Prosta równoległa do y=2x+7 ma postać y=2x+b: współczynnik a zostaje, a nowe b wyznaczasz z punktu. Zmiana a daje prostą, która przecina daną.
Do zapamiętania
∣AB∣=(xB−xA)2+(yB−yA)2
S=(2xA+xB,2yA+yB)
Prosta przez A i B:a=xB−xAyB−yA, a b z jednego z punktów.
Proste równoległe: a1=a2. Prosta y=ax+b przecina oś Oy w punkcie (0,b).
Okrąg: (x−a)2+(y−b)2=r2, środek (a,b), promień r.
Symetria względem Ox:(x,−y); względem Oy:(−x,y); względem początku układu: (−x,−y).
Na karcie wzorów
Na maturze dostajesz broszurę CKE „Wybrane wzory matematyczne”. Tu znajdziesz to, czego potrzebujesz w tym temacie.
Geometria analityczna§ 11 · strona 22–26
Geometria analityczna zaczyna się na stronie 22 broszury, od wzorów na długość i środek odcinka. Na stronie 23 są równanie kierunkowe i ogólne prostej oraz równanie prostej przez dwa punkty, na stronie 24 warunki równoległości i prostopadłości prostych i równanie okręgu, a na stronie 25 symetrie względem osi i względem punktu.
W tej samej części broszury są też wektory i przesunięcie o wektor, które należą do zakresu rozszerzonego, oraz wzór na odległość punktu od prostej, którego nie ma w wymaganiach zakresu podstawowego. Warunek prostopadłości a1⋅a2=−1 jest wydrukowany, ale wyznaczanie równania prostej prostopadłej do danej należy do zakresu rozszerzonego; w arkuszach 2025 i 2026 CKE pytała tylko o proste równoległe.
1.Jak obliczyć długość odcinka w układzie współrzędnych?+
Odp.:Odejmij odpowiednie współrzędne końców, różnice podnieś do kwadratu, dodaj i wyciągnij pierwiastek: ∣AB∣=(xB−xA)2+(yB−yA)2. Dla A=(1,1) i B=(4,5) wychodzi 9+16=5. Kolejność odejmowania nie ma tu znaczenia, bo różnice podnosisz do kwadratu.
2.Jak wyznaczyć równanie prostej przechodzącej przez dwa punkty?+
Odp.:Oblicz współczynnik kierunkowy a=xB−xAyB−yA, potem podstaw współrzędne jednego z punktów do y=ax+b i wyznacz b. Dla A=(1,2) i B=(3,8) wychodzi a=3,b=−1, czyli y=3x−1. Sprawdź wynik na drugim punkcie.
3.Kiedy dwie proste są równoległe?+
Odp.:Proste w postaci kierunkowej y=a1x+b1 i y=a2x+b2 są równoległe wtedy i tylko wtedy, gdy mają równe współczynniki kierunkowe: a1=a2. Gdy dodatkowo b1=b2, to ta sama prosta. Gdy a1=a2, proste przecinają się w jednym punkcie.
4.Jak odczytać środek i promień okręgu z równania?+
Odp.:W równaniu (x−a)2+(y−b)2=r2 środek to (a,b), a promień to pierwiastek z prawej strony. Na przykład (x+3)2+(y−1)2=16 opisuje okrąg o środku (−3,1) i promieniu 4. Uważaj na znaki: plus w nawiasie oznacza ujemną współrzędną środka.
5.Co z geometrii analitycznej jest na egzaminie ósmoklasisty?+
Odp.:Tylko układ współrzędnych z punktami: odczytywanie i zaznaczanie punktów kratowych, środek odcinka, drugi koniec odcinka przy danym środku, długość odcinka o końcach w punktach kratowych z twierdzenia Pitagorasa i punkty kratowe na prostej przez dwa punkty. Równania prostych i okręgów poznasz dopiero w liceum.
6.Czy równanie prostej prostopadłej jest na maturze podstawowej?+
Odp.:Wyznaczanie równania prostej prostopadłej do danej należy według podstawy programowej z 2024 roku do zakresu rozszerzonego. Na poziomie podstawowym rozpoznajesz wzajemne położenie prostych z ich równań, wyznaczasz prostą przez dwa punkty i prostą równoległą do danej. W arkuszach 2025 i 2026 CKE pytała właśnie o proste równoległe.
Wymagania pochodzą z podstawy programowej, zadania i klucze odpowiedzi — z arkuszy CKE. Opis tematu, przykłady, rozwiązania i nasze zadania napisaliśmy sami.
Rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z matury 2026 z matematyki, poziom podstawowy, w 180 minut, jak na maturze. Po oddaniu zobaczysz wynik i działy, w których tracisz punkty.