- •Математика учебно-практическое пособие
- •Часть 1
- •Содержание
- •Тема 1. Элементы линейной алгебры……………………………………......... .........8
- •Тема 2. Векторная алгебра………………………………………………………… ……..18
- •Тема 3. Элементы аналитической геометрии……….………………… …………28
- •Рекомендации по выполнению и оформлению контрольных работ
- •Список рекомендуемой литературы Основная
- •Дополнительная
- •Тематический обзор введение
- •Тема 1. Элементы линейной алгебры
- •1.1. Матрицы и определители
- •1.2. Свойства определителей
- •1.3. Системы линейных уравнений
- •1.4. Формулы Крамера
- •1.5. Метод Гаусса
- •1.6. Действия над матрицами
- •Матричная запись слау
- •1.8. Вопросы для самопроверки
- •Тема 2. Векторная алгебра
- •2.1. Линейные действия над векторами
- •2.2. Базис на плоскости и в пространстве
- •Исследование линейной зависимости векторов
- •Запись линейных операций над векторами через координаты
- •Проекция вектора на ось
- •Свойства проекции
- •2.3. Прямоугольная система координат
- •2.4. Скалярное произведение векторов
- •2.5. Векторное произведение
- •Здесь | a | - основание, а | b | sin - высота параллелограмма.
- •Свойства векторного произведения:
- •2.6. Смешанное произведение трех векторов
- •Свойства произведения:
- •2.7. Линейные пространства
- •Евклидово пространство e
- •Типичные задачи по векторной алгебре
- •2.8. Вопросы для самопроверки
- •Тема 3. Элементы аналитической геометрии
- •3.1. Прямая линия на плоскости
- •Алгоритм построения уравнения, описывающего геометрическую линию
- •3.2. Прямая линия
- •Вывод уравнений
- •Точка и прямая
- •Взаимодействие прямых Имеем прямые l1 и l2 , заданные уравнениями
- •3.3. Уравнения плоскости в пространстве
- •Прямая в пространстве
- •Уравнения прямой представим в параметрическом виде ( 23 )
- •3.4. Кривые второго порядка
- •Окружность
- •Пример.Наименьше расстояние Земли от Солнца 147,5 млн.Км, наибольшее152,5млн. Км. Найти большую полуось и эксцентриситет эллиптической орбиты Земли.
- •Гипербола
- •Парабола
- •3.5. Преобразование координат на плоскости
- •3.6. Общее уравнение кривых второго порядка
- •В результате определены положение и направление осей симметрии фигуры, ее полуоси
- •3.7. Полярные координаты
- •3.8. Вопросы для самопроверки
Пример.Наименьше расстояние Земли от Солнца 147,5 млн.Км, наибольшее152,5млн. Км. Найти большую полуось и эксцентриситет эллиптической орбиты Земли.
Решение: max = a + c , min = a – c a = 150 млн. км. , с = 2,5 млн. км.
b =
= 149.98 млн.
км.
= c/a = 0.017 , a – b = 20 т.
км.
Пример. Дано: расстояние между фокусами равно 8, а малая полуось рана 3 . Написать уравнение эллипса.
Решение: т.к.
2с = 8 и
b
= 3, то
c
= 4, a
=
=
5,
= c/a
= 0.8, x2/25
+ y2/9
=1
Гипербола
Определение. Гиперболу образуют точки плоскости для каждой из которых модуль разности расстояний до двух данных точек плоскости постоянен и меньше расстояния между этими точками.
Данные точки - фокусы, а расстояние между ними - фокальное расстояние.
1) Пусть M(x,y) – произвольная точка гиперболы.
2) Общее свойство точек |F1M| - |F2M| = 2a
3) Переход к координатам дает каноническое уравнение гиперболы
x2/ a2 - y2/ b2 = 1 ( 35 )
Гипербола имеет две ветви. Точки
пересечения гиперболы с осью Ох
наз. вершинами гиперболы. А(а,0)
и В(-а,0). Отрезок АВ - действительная
ось гиперболы. Число а - действительная
полуось гиперболы, b
- мнимая полуось. Прямые с уравнениями
y = b/a
х и y = - b/a
х наз. асимптотами гиперболы.
При х
ветви гиперболы вплотную проходят
вдоль этих прямых.
Оси координат являются осями симметрии
гиперболы, а их начало – центром
симметрии. Координата фокуса c
=
.
Форму гиперболы характеризует
эксцентриситет с/а =
>
1. Чем
меньше, тем меньше угол между асимптотами,
сжимающими ветвь гиперболы.
А
лгоритм
построения графика гиперболы.
1.Через концы осей провести прямые || осям координат.
2. Провести диагонали прямоугольника и их продолжение.
3.От концов действительной оси в сторону асимптот
провести сами кривые.
Пример. Даны: вещественная
полуось a =2
и эксцентриситет
=
. Написать уравнение гиперболы.
Решение : т.к. с = a
, то b =
= a
= 2 и x2/20
- y2/4 =
1
Парабола
Определение. Параболу образуют точки плоскости, для каждой из которых расстояние до данной точки равно расстоянию до данной прямой, не проходящей через данную точку.
Данная точка наз. фокусом параболы, а данная прямая наз. директрисой. Расстояние от фокуса до директрисы наз. фокальным параметром и обозначается p
Уравнение директрисы x = - p/2 .
1) Пусть M(x,y) – произвольная точка параболы.
2) Общее свойство точек | MF | = | MN |, где F(р/2, 0) , N(-р/2,у).
3) Переход к координатам
=
x + p/2
y2 = 2p
x
Каноническое уравнение параболы имеет два вида:
y
2
= 2p x -
симметрия относительно (36а)
оси Ох
x2 = 2py - симметрия относительно (36b)
оси Оу
