
- •3.5. Площина та пряма у просторі
- •3.5.1. Загальне рівняння площини
- •Дістали рівняння площини, що проходить через задану точку м0(х0, у0, z0) перпендикулярно до заданого вектора .
- •Розглянемо тепер дві точки м0(х0, у0, z0), м(х, у, z). Згідно з (3) та (4) рівняння (1) можна записати у векторному вигляді:
- •За допомогою векторів
- •3.5.2. Дослідження загального рівняння площини
- •3.5.4. Відстань від точки до площини
- •3.5.5. Взаємне розміщення двох площин
- •Умова перпендикулярності площин така:
- •Дві площини збігаються, якщо виконується рівність
- •Вони перетинаються в одній точці у тому і тільки тому разі, коли визначник
- •3.5.6. Канонічне рівняння прямої
- •Пряму можна визначити як результат перетину будь-яких двох площин із наведених далі трьох:
- •3.5.7. Рівняння прямої у просторі
- •3.5.8. Пряма і площина у просторі
- •3.5.9. Відстань від точки до прямої
- •3.5.10. Взаємне розміщення двох прямих
- •Прямі (1) паралельні, якщо виконується умова
- •Прямі (1) взаємно перпендикулярні, якщо
- •3.5.11. Відстань між двома прямими
- •3.6. Поверхні другого порядку
- •3.6.1. Перетворення загального рівняння поверхні
- •3.6.2. Поверхні у випадку і
- •3.6.3. Поверхні у випадку іі
- •3.6.4. Поверхні у випадку ііі
- •У результаті перетину поверхонь другого порядку площиною утворюється конічний переріз. У граничному випадку поверхня другого порядку може являти собою точку або порожню множину.
- •3.7. Економічні задачі
- •В прави для самостійного розв’язування Координати точок
- •Відстань між двома точками
- •Поділ відстані між двома точками пополам
- •Перетворення координат
- •Мішані задачі на площині
- •Поверхні другого порядку
- •Площина
Перетворення координат
25. Початок координат перенесено в точку (–2, 3) без зміни напряму осей. Знайти нові координати точки (4, –5).
26. Якими будуть координати точки (– 3, – 1), якщо початок координати перенести в точку (3, – 2), не змінюючи напрямів осей?
27.
Рівняння
деякої кривої у прямокутній системі
координат подається так:
.
Якого вигляду набере це рівняння, якщо
без повороту осей перенести початок
координат у точку (2, 3)?
28. Дано дві прямокутні системи координат, відповідні осі яких паралельні одна одній, і координати (2, 5), (– 1, 0), (– 2, – 4) трьох точок у першій системі. Знайти координати двох перших із цих точок у другій системі, знаючи, що (1, 1) — координати третьої.
Нехай полюс О полярної системи збігається з початком прямокутної системи, а полярна вісь збігається з додатно напрямленою віссю абсцис. За цих умов розв’язати задачі 29—31.
29. Знайти прямокутні координати точок, полярні координати яких і відомі: 1) = 3, = /3; 2) = 5, = /4; 3) = 4, = /2; 4) = 2, = ; 5) = 2, = ½; 6) = 4, = .
30. Рівняння, записані в полярній системі координат, подати у прямокутних координатах: 1) r = 3cos t; 2) r2sin2 t = a2; 3) r2 = a2cos2 t; 4) r = a(1 + cos t); 5) r2cos2 t = a2.
31.
Рівняння, записані у прямокутній системі
координат, подати в полярних координатах:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
;
5)
.
Мішані задачі на площині
32. Знайти рівняння прямої, яка проходить через точку (– 2, 1) і нахилена під кутом 30 до прямої х – 2у = 3.
33. Скласти рівняння прямої, що утворює кут 45 із прямою 3х + у – 2 = 0 та проходить через точку перетину цієї прямої з віссю ординат.
34. На прямій 3х – 3у – 7 = 0 знайти точку, рівновіддалену від точок (3, – 4) і (7, 2).
35. На прямій 2у – 3х = 5 узято відрізок, кінці якого мають абсциси –1 і 5, а на прямій 3у + 4х =2 — відрізок, кінці якого мають ординати – 2 і 6. На кожному із цих відрізків побудовано по рівнобедреному трикутнику, що мають спільну вершину. Знайти координати цієї вершини.
36. Знайти
рівняння прямої, що сполучає основи
перпендикулярів, опущених із початку
координат на прямі
і
.
37.
Дано прямі
і
.
Записати рівняння перпендикулярів до
кожної із цих прямих у точці їх перетину.
38.
Дві непаралельні сторони паралелограма
подаються рівняннями
і
,
а його діагоналі перетинаються в точці
(5, 5). Знайти рівняння двох інших його
сторін.
39.
Визначити координати точки, віддаленої
від прямої
на відстані, що дорівнює 5, і рівновіддаленої
від точок (3, – 2) і (– 5, 4).
40. Знайти рівняння прямої, яка проходить через точку (12, 4), коли відомо, що різниця відстаней цієї прямої від точок (8, – 9) і (– 7, 7) дорівнює 9.
41.
Сторони
трикутника подаються рівняннями
,
і
.
На першій стороні знайти координати
точки, рівновіддаленої від двох інших
сторін.
42. Вершинами трикутника є точки А (1, 2), В (– 1, 1) і С(–2, 3). Знайти рівняння перпендикуляра, поставленого із середини сторони АС, і точку перетину його з прямою, що проходить через вершину А паралельно стороні ВС.
43.
Знайти рівняння бісектриси кута,
утвореного прямими
і
.
44. Діагоналі ромба дорівнюють 8 і 15. Приймаючи їх за осі координат, знайти відстань між протилежними сторонами.
45. Висота рівнобедреного трикутника дорівнює 12, а основа 10. Узявши ці дві прямі за осі координат, знайти рівняння і довжини перпендикулярів, опущених на бічні сторони із протилежних вершин.
46. Катети прямокутного трикутника дорівнюють 6 і 8. Узявши їх за осі координат, знайти довжини перпендикулярів, опущених із вершин на медіани, проведені до цих катетів.
47.
Висоти трикутника, рівняння двох сторін
якого
і
,
перетинаються в початку координат.
Знайти рівняння третьої його сторони.
48.
На прямій
знайти точку, що задовольняє таку умову:
прямі, проведені через неї з точок (2, 3)
і (7, 5), утворюють із даною прямою рівні
кути.
49. Через точку М(2, 1) провести пряму так, щоб перпендикуляри, опущені на неї з точок А(5, 2) і В(7, 5), були рівні між собою.
50.
Із точки, узятої на прямій
,
проведено дві взаємно перпендикулярні
прямі. Знайти рівняння цих прямих, якщо
одна з них проходить через точку (– 3, –
3), а друга — через точку (4, 6).
51. Координати кінців однієї зі сторін квадрата: (–3, –3) і (5, 3). Знайти рівняння його сторін.
52. Координати кінців однієї діагоналі квадрата: (– 1, 3) і (3, 1). Знайти рівняння його діагоналей і сторін.
53. Сторона квадрата, одна з вершин якого міститься в початку координат, дорівнює а й утворює кут із віссю абсцис. Записати рівняння сторін і діагоналей цього квадрата.
54.
Дві паралельні сторони ромба подаються
рівняннями
і
,
а одна з діагоналей — рівнянням
.
Скласти рівняння двох інших сторін.
55. Дві протилежні вершини ромба містяться в точках А(3, 4) і С(1, – 2). Сторона АВ нахилена до осі абсцис під кутом 45. Знайти рівняння всіх сторін ромба.
56.
Точки перетину прямої
з осями координат і центр кола
є вершинами трикутника. Знайти координати
точки перетину двох його медіан і
показати, що й третя медіана проходить
через цю саму точку.
57.
Скласти рівняння дотичної до еліпса
,
яка відтинає на координатних осях рівні
відрізки.
58.
Дано еліпс
.
Знайти рівняння дотичної до нього,
паралельної прямій
.
59.
Знайти рівняння еліпса, осі якого
паралельні осям координат, коли відомі
рівняння дотичних до нього прямих:
і
.
60.
З точки (10, 9) проведено дотичні до
конічного перерізу
.
Знайти: 1) рівняння хорди, що сполучає
точки дотику; 2) рівняння зазначених
дотичних; 3) площу трикутника, який
визначається цими прямими.
61. Дано координати вершин трикутника А (1, 2), В (– 1, 1) і С (– 2, 3). Знайти рівняння перпендикуляра, поставленого із середини сторони АС, і точку перетину його з прямою, що проходить через вершину А паралельно стороні ВС.
62.
Знайти площу чотирикутника, вершинами
якого є центри двох кіл
і
,
а також точки їх перетину.
63.
До еліпса
і кола
проведено
спільну дотичну в першому квадранті.
Під яким кутом цю дотичну видно з початку
координат? Виконати обчислення при
;
.
64.
З точки М
(5, 3) до еліпса
проведено дві дотичні. Скласти рівняння
перпендикуляра, опущеного з точки М
на пряму, яка сполучає точки дотику.
65.
До лінії
проведено нормаль, що перпендикулярна
до прямої
.
Знайти відстань від центра кривої до
цієї нормалі.
66.
До лінії
проведено дотичну паралельно прямій
.
Знайти кут, утворений цією дотичною з
діаметром, проведеним через точку
дотику.
67.
Скласти рівняння дотичної до еліпса
,
якщо діаметр, який проходить через точку
дотику, паралельний прямій
.
68.
З точки (1, 2) проведено дотичні до еліпса
.
Знайти відстань від даної точки до
прямої, що сполучає точки дотику, і
обчислити площу трикутника, вершинами
якого є дана точка і точки дотику.
69.
Через точки перетину кіл
і
провести нове коло так, щоб центр його
лежав на прямій
.
70.
Через фокус F
параболи
проведено пряму з кутовим коефіцієнтом
,
яка перетинає директрису параболи в
точці N.
Знайти кут між дотичними, проведеними
до параболи через точку N,
і показати, що хорда, яка сполучає точки
дотику, проходить через фокус і
перпендикулярна до прямої FN.
71.
Фокуси еліпса містяться в точках перетину
кіл
і
,
а ексцентриситет дорівнює 0,6. Знайти
відстань від кожної з точок перетину
директрис із великою віссю еліпса до
дотичної, кутовий коефіцієнт якої
дорівнює ексцентриситету.
72.
Вершина прямого кута трикутника лежить
на прямій
,
а дві інші вершини містяться в точках
(2, – 3) і
(4, 1). Обчислити площу трикутника.
73.
Відрізок прямої
є спільною хордою кола
та іншого кола, центр якого лежить на
осі абсцис. Знайти рівняння другого
кола.
74. До кола, яке проходить через точки А(5, 7), В(2, – 2) і С(– 1, 7), із точки D(7, 18) проведено дві дотичні. Визначити площу трикутника, утвореного цими дотичними та прямою, що сполучає точки дотику.
75.
У точках перетину еліпса
з прямою
до нього проведено дві дотичні. Знайти
відстань між точками перетину цих
дотичних із віссю абсцис, а також відстані
правого фокуса еліпса до цих дотичних.
76.
Дано канонічний переріз
.
Знайти рівняння дотичних до цієї кривої,
проведених із точки (5, 12), а також рівняння
хорди, що сполучає точки дотику.
77.
Через фокус параболи
проведено пряму під кутом 60
до осі абсцис. У точках перетину цієї
прямої з параболою до останньої проведено
дотичні. Знайти відстань від точки
перетину дотичних до зазначеної прямої
і обчислити кут між дотичними.
78.
Через дві точки А
(1, 3) і В
(2, 2) проведено коло із центром на прямій
.
Знайти відстань від центра цього кола
до хорди АВ.
79.
З точки перетину прямих
і
проведено дотичні до еліпса
.
Знайти рівняння дотичних і довжину
відрізка прямої, що сполучає точки
дотику.
80.
До параболи
проведено дотичні з точки, що лежить на
її директрисі і має ординату, яка дорівнює
5. Визначити кут, утворений цими дотичними,
і показати, що пряма, яка сполучає точки
дотику, проходить через фокус параболи.
81.
До еліпса
проведено дотичні, кутовий коефіцієнт
яких дорівнює ексцентриситету еліпса.
Знайти відстань між дотичними.
82.
Дано коло
.
Скласти рівняння його дотичної, проведеної
паралельно прямій
.
Знайти точки перетину даного кола з
осями координат (виконати відповідний
рисунок).
83.
З точки (– 4, 6) проведено дотичні до
параболи
.
Визначити відстань від цієї точки до
хорди, яка проходить через точки дотику.
84.
У точках перетину А
та В
кола
з прямою
проведено дотичні. Визначити точку
перетину дотичних і показати, що лінія,
яка сполучає цю точку з центром даного
коло, проходить через середину хорди
АВ.
85.
До еліпса
проведено дві дотичні, паралельні прямій
.
Визначити відстань між ними і показати,
що лінія, яка сполучає точки дотику,
проходить через центр еліпса.
86.
Через точку (– 4, 2) провести пряму на
відстані
від точки (7, – 1).
87.
Відомо, що ексцентриситет еліпса дорівнює
,
а відстань між фокусами — 10. Визначити
радіуси-вектори точки, абсциса якої
додатна, а ордината дорівнює
.
88.
До еліпса, відстань між директрисами
якого становить 18, а ексцентриситет
дорівнює
,
проведено дотичну в його точці
(–
1,
).
Знайти довжини перпендикулярів,
проведених з фокусів еліпса до цієї
дотичної.
89.
З точки (1, 2) проведено дотичні до еліпса
.
Знайти рівняння хорди, що сполучає точки
дотику, і рівняння кола, побудованого
на цій хорді як на діаметрі.
90.
З точки А
(3, 4) проведено дотичні до еліпса
.
Знайти рівняння кола, яке проходить
через точку А
та точки дотику.
91.
Знайти до еліпса
дотичну, щодо якої виконується умова:
різниця довжин перпендикулярів,
проведених до неї з фокусів, дорівнює
половині відстані між фокусами.
92.
Знайти відстань між дотичними до еліпса
,
паралельними прямій
.
93.
Дано еліпс
.
Знайти його дотичні, паралельні прямій,
яка сполучає точки перетину кіл
і
.
94. Дано координати вершин трикутника А(1, 2), В(– 1, 1) і С(–2, 3). Знайти рівняння перпендикуляра, поставленого із середини сторони АС, і точку перетину його з прямою, що проходить через вершину А паралельно стороні ВС.
95.
Дано два кола, заданих рівняннями
і
.
Знайти площу чотирикутника, вершинами
якого є центр цих кіл і точки їх перетину.
Записати рівняння спільної хорди
зазначених кіл і довести, що вона
перпендикулярна до лінії центрів.
96.
Дано два кола, рівняння яких
і
.
До першого з них у точці перетину цих
кіл проведено дотичні. Знайти відстань
від точки перетину цих дотичних до
спільної хорди кіл.