Priamka

Priamka je jednorozmerný základný geometrický útvar.

Priamka je nekonečne tenká, nekonečne dlhá, dokonale rovná krivka (pojem krivka v matematike obsahuje aj „rovné krivky“). V euklidovskej geometrii pre každé dva rôzne body existuje práve jedna priamka, ktorá oboma prechádza. Táto priamka predstavuje najkratšiu spojnicu medzi dotyčnicovými bodmi.

Z fyzikálneho hľadiska je priamka trajektória fotónu neovplyvneného gravitáciou.

Označovanie 
Priamka sa znázorňuje rovnou čiarou, označuje sa malým písmenom, napr. . Priamka prechádzajúca dvoma bodmi  sa tiež označuje .

Znázornenie:

Algebrický zápis 
Priamku v rovine môžeme algebricky opísať pomocou lineárnych rovníc alebo lineárnych funkcií.

Tento intuitívny koncept priamky môžeme formalizovať niekoľkými spôsobmi. Ak je geometria postavená axiomaticky (ako v Eukleidovych Základoch a neskôr vo Foundations of Geometry Dávida Hilberta), potom priamky nie sú vôbec definované, ale axiomaticky charakterizované svojimi vlastnosťami. "Všetko, čo spĺňa axiómy pre priamku, je priamka." Zatiaľ čo Eukleides definoval priamku ako "dĺžku bez šírky", v neskorších vyjadreniach túto hmlistú definíciu nepoužíval.

V Eukleidovskom priestore Rn (a analogicky vo všetkých ostatných vektorových priestoroch) definujeme priamku L ako podmnožinu v tvare

kde a a b sú vektory v Rn a b je nenulové. Vektor b udáva smer priamky a a je bod na priamke. Tú istú priamku môžeme definovať pomocou rôznych kombinácií a a b.

Rovinná priamka 
V R2 je každá priamka L popísaná lineárnou rovnicou v tvare

s konštantnými reálnymi koeficientami a, b a c takými, že a a b nie sú obidva súčasne nulové (pozri Lineárne rovnice pre iné tvary). Dôležité vlastnosti takto definovaných priamok sú ich sklon, priesečník s osou x a priesečník s osou y. Excentricita priamky je nekonečno.

Normálový vektor rovinnej priamky 
Ak rovinnú priamku vyjadríme všeobecnou rovnicou v tvare

 
kde a, b, c ∈ R, pričom a ≠ 0 ∨ b ≠ 0,

potom normálový vektor k priamke bude  mať súradnice (a,b)

Smernicové vyjadrenie rovinnej priamky 
Smernicové vyjadrenie priamky so smernicou k, kde k ≠ 0, je:

 

Smernicové vyjadrenie priamky môžme získať tak,  že ekvivalentnými úpravami všeobecnej rovnice rovinnej priamky vyjadríme y.

Priestorová priamka 
V R3 sa dá priamka L definovať ako priesečník dvoch rovín, pomocou sústavy ich lineárnych rovníc:

(definíciu je nutné rozšíriť o podmienky pre koeficienty  až , ktoré zaručia, že roviny budú rôznobežné).

Parametrické vyjadrenie 
Priamka v Rn sa dá taktiež vyjadriť parametricky: priamka prechádzajúca bodom  so smerovým vektorom  je množina bodov , pre ktoré existuje skalár k taký, že

Špeciálny prípad priamky je os.

Vzájomná poloha bodu a priamky 
Tri alebo viac bodov, ktoré ležia na tej istej priamke, sa nazývajú kolineárne.

Ak ležia tri body na priamke, tak vždy leží práve jeden z nich medzi ostatnými dvoma. Ak leží bod  medzi bodmi  a , potom bod  označíme ako vnútorný bod úsečky .

Bod  ležiaci na priamke  ju delí na dve polpriamky. Ak je bod vnútorným bodom jednej z polpriamok, potom pre túto polpriamku označujeme . Opačnú polpriamku k polpriamke  značíme .

Vzájomná poloha priamok 
Dve rôzne priamky ležiace v tej istej rovine môžu byť buď rovnobežné a nikdy sa nepretnú (nemajú žiaden spoločný bod), alebo rôznobežné a pretnú sa v práve jednom bode, priesečíku. Dve roviny sa pretínajú v najviac jednej priamke, nazývanej priesečnica. Vo viacrozmerných priestoroch ale nemusia ani byť rovnobežné, ani sa pretínať, a nazývajú sa mimobežky.

Keď sa obe priamky rovnajú, hovoríme im, že sú totožné'.

Priamku rôznobežnú s rovnobežkami  označujeme ako priečku rovnobežiek .

Prienik dvoch polpriamok  a  nazývame úsečkou a značíme .

Referencie

Pozri aj 
 Základné geometrické útvary
 Lineárne geometrické útvary
 Vzájomná poloha priamky a kružnice
 Výpočet priesečníku kriviek

Geometria