Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
VYSShAYa_MATEMATIKA_Kurs_lektsiy.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
10.25 Mб
Скачать

2. Виды уравнений прямой в пространстве.

2.1.Общие уравнения прямой

Прямую в пространстве можно рассматривать как линию пересечения двух плоскостей:

2.2. Параметрические и канонические уравнения прямой

Пусть дана точка M0(x0, y0, z0), прямая l и задан направляющий вектор (m, n, p) (вектор параллелен прямой l).

Group 59

Составим уравнение прямой l. Возьмём на прямой произвольную точку М(x,y,z) и проведём радиус-векторы = (x0,y0,z0) и = (x,y,z). Вектор = - = - лежащий на прямой l, по условию коллинеарен вектору S, поэтому , где t - параметр. Равенство = - перепишем иначе: - = или = + - векторное уравнение прямой.

Уравнение = + в проекциях: x = x0 + mt, y = y0 + nt, z = z0 + pt- параметрическими уравнениями прямой.

Если исключить параметр t из уравнений x = x0 + mt, y = y0 + nt, z = z0 + pt, получим: - канонические уравнения прямой.

Уравнения умножим на и запишем их в таком виде: или где ,, - углы, образованные прямой с осями координат Ox, Oy, Oz.

Величины cos, cos, cos называются направляющими косинусами прямой и вычисляются с помощью по формулам:

2.3.Уравнения прямой, проходящей через две заданные точки

Пусть прямая проходит через две данные точки М1(x1,y1,z1) и М2(x2,y2,z2). В этом случае можно положить, что направляющий вектор прямой имеет координаты = (x2 - x1, y2 - y1, z2 - z1)

Подставив в уравнения m = x2-x1, n = y2 - y1, p = z2 - z1, x0 = x1, y0 = y1, z0 = z1, получим

- уравнение прямой, проходящей через две данные точки.

Замечание. 1. Три точки М123 лежат на одной прямой, если выполняется условие

2. От общих уравнений прямой можно перейти к каноническим уравнениям и наоборот.

3. Условия параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве.

Пусть даны прямые l1: и l2:

Определение. Углом между двумя прямыми l1 и l2 называется угол между их направляющими векторами (m1,n1,p1) и (m2,n2,p2) (рис. 5.)

Group 30

3.1. Условие параллельности прямых.

Если прямые l1: и l2: параллельны, то и коллинеарны. Отсюда получаем:

3.2. Условие перпендикулярности двух прямых.

Если прямые l1: и l2: взаимно перпендикулярны, то и также перпендикулярны и их скалярное произведение равно нулю, т.е. ( ) = 0m1m2 + n1n2 + p1p2 = 0

3.3. Угол между прямой и плоскостью.

Пусть плоскость задана уравнением: Ax+By+Cz+D=0, прямая l:

Определение: Углом между прямой и плоскостью называется любой из двух смежных углов, образованных прямой и ее проекцией на плоскость, и вычисляется по формуле

4. Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости.

4.1.Условие параллельности прямой и плоскости.

Если прямая l параллельна плоскости Q, то нормальный вектор плоскости перпендикулярен направляющему вектору прямой , следовательно, скалярное произведение этих векторов равно 0, т. е. ( ) = 0, следовательно, выполняется условие

4.2.Условие перпендикулярности прямой и плоскости.

Если прямая l перпендикулярна плоскости Q, то нормальный вектор плоскости параллелен направляющему вектору прямой , следовательно, выполняется условие

5.Условие принадлежности прямой плоскости.

Пусть плоскость Q задана уравнением: Ax+By+Cz+D=0,

прямая l:

Тогда условие принадлежности прямой плоскости – это одновременное выполнение двух равенств

Лекция № 9.

Тема: Функции и их свойства. Предел последовательности и функции.

План:

  1. Функции и их свойства.

  2. Числовая последовательность.

  3. Предел функции в точке.

  4. Предел функции на бесконечности.

  5. Основные теоремы о пределах.

  6. Замечательные пределы.

1.Функции и их свойства.

Определение: Пусть заданы некоторые числовые множества X, Y.

Если каждому элементу x множества X ставиться в соответствие определенный элемент y множества Y, то говорят, что на множестве X задана функция y = f(x).

Переменная x называется независимой переменной или аргументом, y – зависимой или функцией

Множество X – область допустимых значений независимой переменной x, множество Y- множество значений функции.

Определение: Графиком функции y=f(x) называется множество всех точек плоскости Oxy, для каждой из которых x является значением аргумента, а y соответствующим значением функции.

Способы задания функции:

  1. Аналитический способ. При этом способе указывается формула, связывающая зависимую переменную величину с независимой переменной величиной.

  2. Табличный способ. При этом способе выписываются в определенном порядке значения аргумента x1, x2, x3xn и соответствующие значения функции y1, y2, y3yn

    x

    x1

    x2

    xn

    y

    y1

    y2

    yn

  3. Графический способ. Этот способ удобен, когда задать функцию аналитически довольно трудно. Этот способ состоит в изображении графика функции – т. е. множества точек (x, y) плоскости, абсциссы которых есть значения аргумента x, ординаты – соответствующие им значения функции y=f(x).

  4. Словесный способ. Функция описывается правилом составления.

Основные свойства функции:

  1. Четность и нечетность функции.

Определение: Функция y=f(x) называется четной, если при всех значениях x из области определения этой функции выполняется условие f(-x)=f(x).

Определение: Функция y=f(x) называется нечетной, если при всех значениях x из области определения этой функции выполняется условие f(-x)=-f(x).

Замечание: Если функция не является не четной и не нечетной, то функция является функцией общего вида.

  1. Монотонность функции.

Определение: Функция y = f(x) называется монотонно возрастающей (возрастающей) на множестве X, если большему значению аргумента из этого промежутка соответствует большее значение функции, т. е. для x1, x2ϵX и x2>x1, следовательно, f(x2)>f(x1)

Определение: Функция y = f(x) называется монотонно убывающей (убывающей) на множестве X, если большему значению аргумента из этого промежутка соответствует меньшее значение функции, т. е. для x1, x2ϵX и x2>x1, следовательно, f(x2)<f(x1)

Функции возрастающие и убывающие называются монотонными функциями.

  1. Ограниченность функции.

Определение: Функция y = f(x) называется ограниченной на промежутке X, если существует такое положительное число М > 0, что |f(x)| ≤ M для любого xϵM. В противном случае, функция называется неограниченной.

  1. Периодичность функции.

Определение: Функция y = f(x) называется периодической, если существует число Т≠0, такое, что при любых x из области определения функции выполняется условие f(x+T)=f(x). Число Т называется периодом функции.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]