KWALIFIKACJA BUD18 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 23.
Jak należy rozpisać formę Hausbrandta
Ilustracja przedstawia wzory matematyczne związane z obliczeniami geodezyjnymi, które mogą być częścią egzaminu zawodowego
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Forma Hausbrandta dla tgβ zapisuje tangens kąta między dwoma kierunkami jako iloraz: w liczniku stoi wyznacznik (ΔxP1·ΔyP2 − ΔxP2·ΔyP1), a w mianowniku iloczyn skalarny (ΔxP1·ΔxP2 + ΔyP1·ΔyP2). Tylko taki układ i znaki są poprawne.

Pełne wyjaśnienie:

Forma (symbol) Hausbrandta jest skrótową notacją używaną w rachunkach geodezyjnych do zapisu wzoru na tangens kąta między dwoma kierunkami opisanymi przez wektory przyrostów współrzędnych: (ΔxP1, ΔyP1) oraz (ΔxP2, ΔyP2).

Poprawne rozwinięcie ma postać ułamka, w którym:

  • licznik jest odpowiednikiem wyznacznika 2×2 (geometrycznie odpowiada "iloczynowi na krzyż" dla dwóch wektorów w 2D):
    ΔxP1·ΔyP2 − ΔxP2·ΔyP1
  • mianownik jest iloczynem skalarnym tych wektorów (suma iloczynów składowych):
    ΔxP1·ΔxP2 + ΔyP1·ΔyP2

Taki zapis jest kluczowy, bo dla dwóch wektorów a i b zachodzi relacja: tgβ = (wyznacznik(a,b)) / (a·b). Z tego wynika, że w mianowniku musi wystąpić suma iloczynów składowych, a nie różnica, a w liczniku znak "minus" wynika z definicji wyznacznika i zależy od kolejności wektorów.

Pozostałe propozycje rozwinięcia są błędne typowo z jednego z powodów:

  • zamieniają działania w liczniku na sumę lub zmieniają kolejność tak, że gubi się poprawny znak wyznacznika,
  • budują mianownik jako różnicę, ułamek piętrowy lub wprowadzają nieuzasadnione potęgowanie, co nie odpowiada iloczynowi skalarnemu,
  • traktują zapis jak wzór na nachylenie prostej (Δy/Δx), a nie kąt między dwoma kierunkami.

Na egzaminie warto zapamiętać regułę: "na górze wyznacznik (minus), na dole iloczyn skalarny (plus)". To najszybciej pozwala odróżnić poprawne rozwinięcie formy Hausbrandta od pozornie podobnych ułamków.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Forma Hausbrandta to skrótowy zapis zależności na tg kąta między dwoma kierunkami opisanymi przyrostami współrzędnych. Zamiast rozpisywać cały wzór, stosuje się zapis wyznacznikowy z indeksem dolnym, który po rozwinięciu daje ułamek: wyznacznik w liczniku i iloczyn skalarny w mianowniku.
Należy utworzyć ułamek: w liczniku umieścić różnicę iloczynów składowych (wyznacznik) ΔxP1·ΔyP2 − ΔxP2·ΔyP1, a w mianowniku sumę iloczynów składowych (iloczyn skalarny) ΔxP1·ΔxP2 + ΔyP1·ΔyP2.
W mianowniku stoi iloczyn skalarny dwóch wektorów przyrostów, a ten z definicji jest sumą iloczynów odpowiadających sobie składowych. Zastosowanie różnicy zmienia sens geometryczny wyrażenia i nie odpowiada zależności tgβ = (wyznacznik)/(iloczyn skalarny).
Licznik to wyznacznik 2×2 zbudowany ze składowych dwóch wektorów (Δx, Δy). W praktyce jest to różnica iloczynów "na krzyż". Znak minus jest kluczowy i zależy od kolejności wektorów, dlatego łatwo o błąd, gdy przestawi się indeksy P1 i P2.
Podstawia się przyrosty współrzędnych opisujące dwa kierunki, np. kierunek od punktu stanowiska do punktu celowego. Typowo są to różnice współrzędnych: Δx = xcel − xstan, Δy = ycel − ystan. Ważne, by dla obu kierunków liczyć je konsekwentnie.
Stosuje się ją w rachunkach geodezyjnych do szybkiego wyznaczania zależności trygonometrycznych dla kątów między kierunkami, np. przy analizie kierunków w sieciach, w obliczeniach kontrolnych oraz w zadaniach realizacyjnych (tyczenie), gdy pracuje się na przyrostach współrzędnych.
Nachylenie prostej to zwykle pojedynczy stosunek Δy/Δx dla jednego kierunku. Forma Hausbrandta dotyczy dwóch kierunków naraz i ma strukturę: (wyznacznik dwóch wektorów)/(iloczyn skalarny dwóch wektorów). Jeśli widzisz dwa zestawy (Δx, Δy), to nie jest to zwykłe nachylenie.
Najczęstsze pomyłki to: (1) zamiana znaku w liczniku przez przestawienie składników, (2) wpisanie w mianowniku różnicy zamiast sumy, (3) potraktowanie zapisu jak ułamka piętrowego lub dodanie potęg bez uzasadnienia, (4) niekonsekwencja w liczeniu przyrostów Δx i Δy dla dwóch kierunków.
Tak. W wyznaczniku (a więc w liczniku) zamiana kolejności wektorów zmienia znak całego wyrażenia, bo ΔxP1·ΔyP2 − ΔxP2·ΔyP1 przechodzi w swoją wartość przeciwną. Dlatego na egzaminie trzeba pilnować zgodności indeksów w obu członach licznika.
Użyj reguły kontrolnej: "minus u góry, plus na dole". U góry powinien być wyznacznik (różnica iloczynów), na dole iloczyn skalarny (suma iloczynów). Jeśli w mianowniku pojawia się różnica, potęga lub nietypowy ułamek piętrowy, to najpewniej nie jest to poprawne rozwinięcie.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Forma Hausbrandta dla tgβ zapisuje tangens kąta między dwoma kierunkami jako iloraz: w liczniku stoi wyznacznik (ΔxP1·ΔyP2 − ΔxP2·ΔyP1), a w mianowniku iloczyn skalarny (ΔxP1·ΔxP2 + ΔyP1·ΔyP2)."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z rachunków geodezyjnych (działy: kąty, azymuty, przyrosty współrzędnych)
  • Materiały z algebry liniowej (iloczyn skalarny, wyznacznik 2×2, interpretacja geometryczna)
  • Zestawy zadań egzaminacyjnych z obliczeń kątów i kierunków w geodezji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego