Maturita 2027 · Česko · Matematika

Analytická geometrie: vektory, skalární součin a rovnice přímky

Analytická geometrie převádí úlohy o bodech a přímkách na počítání se souřadnicemi: vektor mezi dvěma body, vzdálenost, úhel nebo rovnice přímky. K maturitě z matematiky tu najdeš vzorce, postup krok za krokem, řešené příklady, úlohu ve formátu didaktického testu a úlohy s okamžitou kontrolou výsledku.

Maturita: katalog, okruh 8 „Analytická geometrie“ (orientačně 4–14 % testu); v našich cvičných testech úloha 11 a podle losu úlohy 16–24.

Kde se téma zkouší

podle dokumentů CERMAT
Co o tématu říká katalog maturity a ve kterých úlohách našich cvičných testů se objevuje.
  • Maturita

    Katalog, okruh 8 „Analytická geometrie“, 8.2 Souřadnice bodu a vektoru v rovině

    • Žák dovede určit vzdálenost dvou bodů a souřadnice středu úsečky.
    • Žák dovede užít pojmy vektor a jeho umístění, souřadnice vektoru a velikost vektoru.
    • Žák dovede provádět operace s vektory (součet vektorů, násobek vektoru reálným číslem, skalární součin vektorů) a užít jejich grafickou interpretaci.
    • Žák dovede určit velikost úhlu dvou vektorů, užít vlastnosti kolmých a kolineárních vektorů.

    Katalog, okruh 8 „Analytická geometrie“, 8.3 Přímka v rovině

    • Žák dovede užít parametrické vyjádření přímky, obecnou rovnici přímky a směrnicový tvar rovnice přímky v rovině.
    • Žák dovede určit polohové a metrické vztahy bodů a přímek v rovině a aplikovat je v úlohách.

    Formy úloh v našich testech

    více výsledků, výběr z pěti možností

    Váha v testu

    Podle katalogu (část C) tvoří okruh 8 „Analytická geometrie“ orientačně 4–14 % testu.

    V našich cvičných testech: úloha 11 a podle losu úlohy 16–24.

    Úlohy našich cvičných testů maturity jsme sestavili sami podle katalogu; testy CERMAT tu nejsou.

    Všechna témata této zkouškyCvičný test zdarma

To hlavní

co musíš znát
  • Vektor mezi body A[a1;a2]A[a_1; a_2] a B[b1;b2]B[b_1; b_2] je AB→=\overrightarrow{AB} ={}B−A= B - A ={}(b1−a1;  b2−a2) (b_1 - a_1;\; b_2 - a_2) — konec minus začátek. Jeho velikost je ∣u⃗∣=|\vec{u}| ={}u12+u22 \sqrt{u_1^2 + u_2^2}, vzdálenost bodů je ∣AB∣=|AB| ={}∣AB→∣ |\overrightarrow{AB}|.
  • Střed úsečky ABAB má souřadnice S[a1+b12; a2+b22]S\left[\frac{a_1 + b_1}{2};\, \frac{a_2 + b_2}{2}\right].
  • Skalární součin je číslo: u⃗⋅v⃗=\vec{u} \cdot \vec{v} ={}u1v1+u2v2 u_1 v_1 + u_2 v_2. Platí u⃗⋅v⃗=\vec{u} \cdot \vec{v} ={}∣u⃗∣⋅∣v⃗∣⋅cos⁡φ |\vec{u}| \cdot |\vec{v}| \cdot \cos \varphi, takže úhel dvou vektorů vyjde z cos⁡φ=u⃗⋅v⃗∣u⃗∣⋅∣v⃗∣\cos \varphi = \frac{\vec{u} \cdot \vec{v}}{|\vec{u}| \cdot |\vec{v}|}.
  • Kolmé vektory mají skalární součin roven nule. Kolineární (rovnoběžné) vektory jsou násobkem jeden druhého: v⃗=\vec{v} ={}k⋅u⃗ k \cdot \vec{u}.
  • Přímka má obecnou rovnici ax+by+c=0ax + by + c = 0 s normálovým vektorem n⃗=(a;b)\vec{n} = (a; b), směrnicový tvar y=kx+qy = kx + q se směrnicí k=−abk = -\frac{a}{b} a parametrické vyjádření x=x ={}a1+tu1,  y= a_1 + t u_1,\; y ={}a2+tu2 a_2 + t u_2 se směrovým vektorem u⃗=(u1;u2)\vec{u} = (u_1; u_2).
  • Vzájemná poloha: přímky jsou rovnoběžné, mají-li kolineární normálové vektory, a kolmé, je-li skalární součin normálových vektorů nulový. Průsečík najdeš řešením soustavy jejich rovnic.

Jak na to: krok za krokem

popořadě
  1. 1.Zapiš souřadnice

    U každého bodu a vektoru si napiš obě souřadnice pod sebe. Chyby vznikají hlavně při přepisu znamének.
  2. 2.Vektor vždy odečítej konec minus začátek

    U vektoru AB→\overrightarrow{AB} odečti souřadnice bodu AA od souřadnic bodu BB. Vzdálenost, střed i směr přímky pak vyjdou z něj.
  3. 3.Zvol správný vzorec

    Délka: odmocnina ze součtu druhých mocnin souřadnic. Kolmost: skalární součin nula. Úhel: jeho kosinus je podíl skalárního součinu a součinu velikostí vektorů.
  4. 4.Rovnici přímky sestav z vektoru a bodu

    Ze směrového vektoru (u1;u2)(u_1; u_2) udělej normálový (u2;−u1)(u_2; -u_1), napiš ax+by+c=0ax + by + c = 0 a dosazením známého bodu najdi cc.
  5. 5.Zkontroluj dosazením

    Souřadnice bodů, kterými má přímka procházet, dosaď do rovnice: musí vyjít nula. U kolmosti ověř skalární součin.

Řešené příklady

Nejdřív zkus příklad vyřešit sám, pak porovnej s řešením.
  1. 1.Úhel dvou vektorů

    Jsou dány vektory u⃗=(2;1)\vec{u} = (2; 1) a v⃗=(1;3)\vec{v} = (1; 3). Urči jejich skalární součin, velikosti a úhel, který vektory svírají.
  2. 2.Přímka procházející dvěma body

    Napiš obecnou rovnici přímky ABAB, je-li A[2;−3]A[2; -3] a B[4;5]B[4; 5]. Urči její směrnici.
  3. 3.Z parametrického vyjádření na obecnou rovnici

    Přímka pp je dána parametricky: x=1+2tx = 1 + 2t, y=−3+ty = -3 + t, kde t∈Rt \in \mathbb{R}. Napiš její obecnou rovnici a rozhodni, zda na ní leží bod C[7;0]C[7; 0].

Úloha ve formátu maturity

naše úloha
Úloha v podobě, v jaké ji uvidíš v testu. Zkus ji vyřešit dřív, než otevřeš řešení.
Úloha ve formátu maturityMaturita

Více výsledků

Úloha 1.

V kartézské soustavě souřadnic OxyOxy jsou dány body A[6;5]A[6; 5] a B[9;1]B[9; 1]. 11.1 Vypočtěte délku úsečky ABAB. 11.2 Určete druhou souřadnici průsečíku přímky ABAB s osou yy.

Úlohu jsme sestavili sami podle katalogu požadavků. Není to úloha CERMAT. · Vyřešit celý cvičný test zdarma

Vyzkoušej si to

kontrola hned
Vyber nebo napiš odpověď a hned ji zkontroluj: řešení se ukáže pod úlohou.
Maturita

Úloha 2.

Přímka pp je dána obecnou rovnicí p ⁣:2x+4y+7=p\colon 2x + 4y + 7 ={}0 0. 11.1 Určete směrnici přímky pp. 11.2 Bod P[−2;p2]P[-2; p_2] leží na přímce pp. Určete p2p_2.

Úlohu jsme sestavili sami podle katalogu požadavků. Není to úloha CERMAT.

Maturita

Úloha 3.

Jsou dány vektory u⃗=(3;2)\vec{u} = (3; 2) a v⃗=(−5;−4)\vec{v} = (-5; -4). 11.1 Vypočtěte skalární součin u⃗⋅v⃗\vec{u} \cdot \vec{v}. 11.2 Určete reálné číslo tt tak, aby vektor w⃗=(t;−3)\vec{w} = (t; -3) byl kolmý k vektoru u⃗\vec{u}.

Úlohu jsme sestavili sami podle katalogu požadavků. Není to úloha CERMAT.

Maturita

Úloha 4.

V kartézské soustavě souřadnic je dána přímka p ⁣:5x+4y−3=p\colon 5x + 4y - 3 ={}0 0 a bod M[0;5]M[0; 5]. Která z následujících přímek prochází bodem MM a je kolmá k přímce pp?

Úlohu jsme sestavili sami podle katalogu požadavků. Není to úloha CERMAT.

Víc úloh: vyřeš zdarma celý cvičný test

Časté chyby

kde se ztrácejí body
  • Vektor AB→\overrightarrow{AB} spočítáš jako A−BA - B. Vektor míří z AA do BB, takže se odečítá konec minus začátek: B−AB - A. Opačné pořadí dá vektor opačný.
  • Skalární součin napíšeš jako vektor, (u1v1;  u2v2)(u_1 v_1;\; u_2 v_2). Je to číslo, součet u1v1+u2v2u_1 v_1 + u_2 v_2.
  • V obecné rovnici ax+by+c=0ax + by + c = 0 považuješ (a;b)(a; b) za směrový vektor. Je to vektor normálový, tedy kolmý k přímce.
  • Směrnici určíš jako ab\frac{a}{b}. Správně je k=−abk = -\frac{a}{b}, protože by=−ax−cby = -ax - c. Znaménko ověř na bodu.
  • Kolmost zaměníš s rovnoběžností. Rovnoběžné přímky mají kolineární vektory, kolmé mají skalární součin nulový — a pro směrnice k1⋅k2=−1k_1 \cdot k_2 = -1.

Zapamatuj si

  • AB→=\overrightarrow{AB} ={}B−A B - A, ∣AB∣=|AB| ={}(b1−a1)2+(b2−a2)2 \sqrt{(b_1 - a_1)^2 + (b_2 - a_2)^2}.
  • u⃗⋅v⃗=\vec{u} \cdot \vec{v} ={}u1v1+u2v2 u_1 v_1 + u_2 v_2 je číslo.
  • Kolmé vektory: u⃗⋅v⃗=\vec{u} \cdot \vec{v} ={}0 0.
  • ax+by+c=0ax + by + c = 0 má normálový vektor (a;b)(a; b) a směrnici k=−abk = -\frac{a}{b}.
  • Střed úsečky je průměr souřadnic krajních bodů.

Otázky a odpovědi

  1. 1.Jak zapíšu vektor mezi dvěma body?+
    Odpověď:Odečti souřadnice počátečního bodu od souřadnic koncového. Pro A[1;4]A[1; 4] a B[6;2]B[6; 2] je AB→=\overrightarrow{AB} ={}(6−1;  2−4)= (6 - 1;\; 2 - 4) ={}(5;−2) (5; -2). Vektor BA→=\overrightarrow{BA} ={}(−5;2) (-5; 2) je opačný. Pořadí bodů proto vždy hlídej.
  2. 2.Jak poznám, že jsou dva vektory kolmé nebo rovnoběžné?+
    Odpověď:Kolmé: skalární součin je nula, například (4;1)⋅(−1;4)=(4; 1) \cdot (-1; 4) ={}−4+4= -4 + 4 ={}0 0. Rovnoběžné (kolineární): jeden je násobkem druhého, například (2;−6)(2; -6) a (1;−3)(1; -3), protože (2;−6)=(2; -6) ={}2⋅(1;−3) 2 \cdot (1; -3). Souřadnice kolineárních vektorů mají stejný poměr.
  3. 3.Jak z obecné rovnice přímky vyčtu směrnici?+
    Odpověď:Vyjádři yy: z ax+by+c=0ax + by + c = 0 plyne y=y ={}−abx−cb -\frac{a}{b}x - \frac{c}{b}, takže k=−abk = -\frac{a}{b} a q=−cbq = -\frac{c}{b}. Přímka 2x+3y−12=02x + 3y - 12 = 0 má k=−23k = -\frac{2}{3} a q=4q = 4. Pro b=0b = 0 je přímka svislá a směrnici nemá.
  4. 4.Jaký je rozdíl mezi směrovým a normálovým vektorem?+
    Odpověď:Směrový vektor leží ve směru přímky, normálový je na ni kolmý. Ze směrového (u1;u2)(u_1; u_2) vyrobíš normálový výměnou souřadnic a změnou jednoho znaménka: (u2;−u1)(u_2; -u_1). Jejich skalární součin je vždy nula, což je dobrá kontrola.
  5. 5.Jak vypočtu úhel dvou vektorů?+
    Odpověď:Použij vztah cos⁡φ=u⃗⋅v⃗∣u⃗∣⋅∣v⃗∣\cos \varphi = \frac{\vec{u} \cdot \vec{v}}{|\vec{u}| \cdot |\vec{v}|}. Kladný kosinus znamená ostrý úhel, nulový pravý, záporný tupý. Úhel pak zjistíš z hodnoty kosinu, u známých hodnot zpaměti, jinak kalkulačkou.
  6. 6.Jak najdu vzdálenost bodu od přímky?+
    Odpověď:Pro bod M[m1;m2]M[m_1; m_2] a přímku ax+by+c=0ax + by + c = 0 platí v=v ={}∣am1+bm2+c∣a2+b2 \frac{|a m_1 + b m_2 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}. Je to vzdálenost k nejbližšímu bodu přímky. Například bod [1;2][1; 2] má od přímky 3x+4y−1=03x + 4y - 1 = 0 vzdálenost ∣3+8−1∣5=2\frac{|3 + 8 - 1|}{5} = 2. Vzorec patří k těm, které je dobré umět zpaměti i s tabulkami po ruce.

Zdroje

Okruhy jsou převzaté z katalogu požadavků maturitní zkoušky z matematiky. Výklad, příklady, úlohy a řešení na této stránce jsou naše.

Stránka zkontrolována 28. října 2026

Poslední úloha.

Vyřeš zdarma cvičný test č. 1 — 25 úloh ve formátu didaktického testu, 135 minut