Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 1622

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.53 Mб
Скачать

8.Составить уравнение плоскости, которая проходит через точку M1(3; 2;-7) параллельно плоскости 2x 3z 5 0.

9.Определить двугранные углы, образованные пересечением следующих пар плоскостей:

а) 6x 3y 2z 0,

x 2y 6z 12 0;

 

б) x 2y 2z-3 0,

16x 12y -15z -1 0.

 

10.

Найти

отрезки,

отсекаемые

плоскостью

3x 4y 24z 12 0 на координатных осях.

 

11.

Вычислить площадь треугольника, который отсекает

плоскость 5x 6y 3z 120 0 от координатного угла XOY .

12.

Плоскость

проходит через точки

M1(1;2; 1) и

M2( 3;2;1) и отсекает на оси ординат отрезок

b 3. Соста-

вить для этой плоскости уравнение “в отрезках”.

 

13.

Составить уравнения плоскостей, которые проходят

через точку M1(4;3;2)

и отсекают на координатных осях от-

личные от нуля отрезки одинаковой длины.

 

14.

Заданы плоскость Р и точка М. Написать уравнение

плоскости Р , проходящей через точку М параллельно плос-

 

 

 

 

 

 

 

кости Р, и вычислить расстояние (P, P ), если:

 

а)

P:

2x y z 1 0,

M(1;1;1);

 

б)

P:

x y 1 0,

M(1;1;2).

 

 

15.

Вычислить расстояние

d

от точки

P( 1;1; 2) до

плоскости,

проходящей

через

точки

M1(1;-1;1),

M2( 2;1;3),

M3(4;-5;-2).

 

 

 

16.На оси OZ найти точку, равноудаленную от точки

M(1; 2;0) и от плоскости 3x 2y 6z 9 0.

17.Написать канонические уравнения прямой, проходящей через точку M0(2;0; 3) параллельно:

а) вектору

q

{2; 3;5};

б) прямой

x 1

 

y 2

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

5

2

 

1

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

в) оси Ох; г) оси Оz;

д) прямой

3x y 2z 7 0,

 

 

 

 

t

 

x 3y 2z 3 0;

е) прямой x 2 t,

y 2t,

z 1

.

 

 

 

 

 

2

 

 

18. Написать канонические уравнения прямой, проходящей через две заданные точки М1 , М2 , если:

а) М1(1; 2;1),

М2(3;1; 1);

б) М1(3; 1;0),

М2(1;0; 3).

19. Прямая L задана общим уравнением. Написать для этой прямой канонические уравнения, если:

а)

x 2y 3z 2 0,

б)

5x y z 0;

L:

L:

20.

3x 2y 5z 4 0;

 

2x 3y 2z 5 0.

Составить параметрические уравнения следующих

прямых:

 

 

а)

2x 3y z 6 0,

б)

x 2y z 6 0,

 

 

21.

3x 5y 2z 1 0;

 

2x y z 1 0.

Доказать параллельность прямых:

а)

x 2

 

y 1

 

z

 

3

 

 

 

 

2 1

б)

x 3y z 2 0;

 

 

 

 

 

 

 

x y 3z 2 0

x y z 0,

x y 5z 8 0;

x 2t 5,

иy t 2,z t 7.

22.

Доказать перпендикулярность прямых:

 

 

 

а)

 

x

 

y 1

 

z

 

 

и

3x y 5z 1 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3

 

 

 

 

 

2x 3y 8z 3 0;

 

 

 

б)

 

x y 3z 1 0,

и

2x y 2z 5 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x y 9z 2 0

 

2x 2y z 2 0.

 

 

 

23.

Определить косинус угла между прямыми:

 

 

 

а)

 

x 3

 

y 2

 

z

 

 

и

 

x 2

 

y 3

 

z

5

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

2

 

 

 

1

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

x y 4z 5 0,

и

x 6y 6z 2 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x y 2z 4 0

 

2x 2y 9z 1 0.

 

24.

Доказать, что прямые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

2x 2y z 10 0,

 

и L

 

x 7

y 5

 

z 9

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

1 x y z 22 0

 

 

 

 

 

4

 

 

параллельны и найти расстояние (L1,L2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3t 2,

 

 

 

 

 

25.

Доказать,

что

 

прямая

y 4t 1,

параллельна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 4t 5

 

 

 

 

плоскости 4x 3y 6z 5 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

Доказать,

что прямая

5x 3y 2z 5 0,

лежит в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плоскости 4x 3y 7z 7 0.

2x y z 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Найти точку пересечения прямой и плоскости:

 

а)

 

x 1

 

 

 

y 1

 

 

z

,

 

2x 3y z 1 0;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

x 3

 

 

 

y 2

 

z 1

,

x 2y z 15 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

x 2

 

y 1

 

z 3

,

x 2y 2z 6 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составить уравнение прямой, проходящей через точ-

ку

M0(2; 3; 5)

перпендикулярно

к

плоскости

6x 3y 5z 2 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

Составить уравнение плоскости, проходящей через

точку

 

M0(1; 2;1)

 

 

перпендикулярно

 

к

 

прямой

x 2y z 3 0,

x y z 2 0.

42

30.

При каком значении C прямая

3x 2y z 3 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 3y 4z 1 0

параллельна плоскости

2x y Cz 2 0.

 

 

 

31.

При

каких

значениях

A

и

B

плоскость

 

 

 

 

 

 

x 2t 3,

Ax By 3z 5 0 перпендикулярна прямой

 

 

 

y 3t 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2t 2.

32.

Найти точку Q, симметричную точке

P(4;1;6) отно-

сительно прямой

x y 4z 12 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x y 2z 3 0.

 

 

 

 

 

33.

Найти точку Q, симметричную точке P(2; 5;7) от-

носительно прямой, проходящей через

точки

M1(5;4;6) и

M2( 2; 17; 8).

 

 

P(5;2; 1)

 

 

 

34.

Найти

проекцию точки

 

на

плоскость

2x y 3z 23 0.

35. Найти точку Q, симметричную точке P(1;3; 4) отно-

сительно плоскости

3x y 2z 0.

 

 

 

 

 

36. Вычислить расстояние d

от точки P(2;3; 1) до сле-

дующих прямых:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5

 

y

 

 

z 25

 

 

 

x t 1,

 

 

 

а)

 

 

;

б)

 

y t 2,

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 4t 13;

 

 

 

в)

2x 2y z 3 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x 2y 2z 17 0.

 

 

 

 

 

 

 

37. Составить уравнение плоскости, проходящей через

точку M1(1;2; 3) параллельно прямым:

 

 

 

 

 

 

x 1

 

y 1

 

z 7

 

и

 

x 5

 

y 2

 

z 3

.

2

 

3

 

 

3

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

 

38. Доказать, что прямые

x 1

 

y 2

 

z 5

и

2

 

4

 

 

3

 

x 3t 7,

y 2t 2, лежат в одной плоскости и составить уравнение

z 2t 1

этой плоскости.

 

Ответы

 

1. x 2y 3z 3 0. 2.

x y 3z 2 0. 3.

2x y z 6 0.

4. а) x 2y z 0; б) x y 2z 5 0. 5.

а) x y 3 0;

б) x 2y 2 0. 6. а) x 2y 3z 3 0; б) 2x 2y z 1 0.

7. а) x y 3 0; б) 2x y 1 0. 8. 2x 3z 27 0. 9. а)

 

 

;

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

б)

arccos

 

и arccos

. 10. a 4,

b 3,

c

. 11. 240.

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

12.

 

x

 

y

 

2z

1.

13.

x y z 9 0,

x y z 1 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x y z 3 0,

 

 

 

x y z 5 0. 14.

а) 2x y 2 0;

 

;

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

x y 0;

 

. 15.

d 4.

16. Условию задачи удовлетво-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряют точки (0;0; 2)

 

0;0;

82

. 17.

 

 

 

 

 

x 2

 

 

y

и

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

x 2

 

y

 

z 3

; в)

 

 

x 2

 

y

 

z 3

; г)

 

 

x 2

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

д)

 

x 2

 

y

 

 

 

z 3

; е)

 

x 2

 

y

 

z 3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

8

 

 

10

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

1/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

 

а)

 

x 1

 

y 2

 

z 1

;

 

б)

 

 

 

x 3

 

y 1

 

 

z

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3; 5

y z 3; 0 1

19.

 

а)

 

x 3/2

 

 

y 1/4

 

z

;

б)

 

x

 

y 1

 

z 1

.

 

 

 

2

 

 

 

 

7

 

 

4

 

 

5

12

 

13

 

 

 

 

x t 1,

 

 

 

 

 

 

x t 1,

 

 

 

 

 

 

20.

 

а)

y 7t,

 

 

 

б)

 

y 3t 2,

21. а) cos 60 ;

 

 

 

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 19t

 

z 5t 1.

 

 

 

 

 

 

б)

cos

4

.

 

24. 25.

 

 

27. а) (2;-3;6); б)

прямая парал-

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лельна плоскости; в) прямая лежит в плоскости.

 

 

28.

 

x 2

 

y 3

 

z 5

.

29. x 2y 3z 0. 30.

C 2.

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

3

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

 

A 3, B

9

. 32. Q(2; 3;2). 33.

Q(4;1; 3). 34. (1;4;-7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

Q( 5;1;0). 36. а) 21;

б) 6;

в) 15.

37.

9x 11y 5z 16 0.

45

Типовые расчеты к разделам 2-3

Задача 1

Написать разложение вектора x по векторам p , q , r .

1.1.x ={-2;4;7}, p ={0;1;2}, q ={1;0;1}, r ={-1;2;4}.

1.2.x ={6;12;-1}, p ={1;3;0}, q ={2;-0;1}, r ={0;-1;2}.

1.3.x ={1;-4;4}, p ={2;1;-1}, q ={0;3;2}, r ={1;-1;1}.

1.4.x ={-9;5;5}, p ={4;1;1}, q ={2;0;-3}, r ={-1;2;1}.

1.5.x ={-5;-5;5}, p ={-2;0;1}, q ={1;3;-1}, r ={0;4;1}.

1.6.x ={13;2;7}, p ={5;1;0}, q ={2;-1;3}, r ={1;0;-1}.

1.7.x ={-19;-1;7}, p ={0;1;1}, q ={-2;0;1}, r ={3;1;0}.

1.8.x ={3;-3;4}, p ={1;0;2}, q ={0;1;1}, r ={2;-1;4}.

1.9.x ={3;3;-1}, p ={3;1;0}, q ={-1;2;1}, r ={-1;0;2}.

1.10.x ={-1;7;-4}, p ={-1;2;1}, q ={2;0;3}, r ={1;1;-1}.

1.11.x ={6;5;-14}, p ={1;1;4}, q ={0;-3;2}, r ={2;1;-1}.

1.12.x ={6;-1;7}, p ={1;-2;0}, q ={-1;1;3}, r ={1;0;4}.

1.13.x ={5;15;0}, p ={1;0;5}, q ={-1;3;2}, r ={0;-1;1}.

1.14.x ={2;-1;11}, p ={1;1;0}, q ={0;1;-2}, r ={1;0;3}.

1.15.x ={11;5;-3}, p ={1;0;2}, q ={-1;0;1}, r ={2;5;-3}.

1.16.x ={8;0;5}, p ={2;0;1}, q ={1;1;0}, r ={2;5;-3}.

1.17.x ={3;1;8}, p ={0;1;3}, q ={1;2;-1}, r ={2;0;-1}.

1.18.x ={8;1;12}, p ={1;2;-1}, q ={3;0;2}, r ={-1;1;1}.

1.19.x ={-9;-8;-3}, p ={1;2;-1}, q ={3;0;2}, r ={-1;1;1}.

1.20.x ={-5;9;-13}, p ={0;1;-2}, q ={3;-1;1}, r ={4;1;0}.

1.21.x ={-15;5;6}, p ={0;5;1}, q ={3;2;-1}, r ={-1;1;0}.

1.22.x ={8;9;4}, p ={1;0;1}, q ={0;-2;1}, r ={1;3;0}.

1.23.x ={23;-14;-30}, p ={2;1;0}, q ={1;-1;0}, r ={-3;2;5}.

1.24.x ={3;1;3}, p ={2;1;0}, q ={1;0;1}, r ={4;2;1}.

46

1.25.x ={-1;7;0}, p ={0;3;1}, q ={1;-1;2}, r ={2;-1;0}.

1.26.x ={11;-1;4}, p ={1;-1;2}, q ={3;2;0}, r ={-1;1;1}.

1.27.x ={-13;2;18}, p ={1;1;4}, q ={-3;0;2}, r ={1;2;-1}.

1.28.x ={0;-8;9}, p ={0;-2;1}, q ={3;1;-1}, r ={4;0;1}.

1.29.x ={8;-7;13}, p ={0;1;5}, q ={3;-1;2}, r ={-1;0;1}.

1.30.x ={2;7;5}, p ={1;0;1}, q ={1;-2;0}, r ={0;3;1}.

Задача 2

Коллинеарны ли векторы c1 и c2, построенные по векто-

рам a и b ?

2.1.a ={1;-2;3}, b ={3;0;-1}, c1=2a +4b , c2=3b -a .

2.2.a ={1;0;1}, b ={-2;3;5}, c1=a +2b , c2=3a -b .

2.3.a ={-2;4;1}, b ={1;-2;7}, c1=5a +3b , c2=2a -b .

2.4.a ={1;2;-3}, b ={2;-1;-1}, c1=4a +3b , c2=8a -b .

2.5.a ={3;5;4}, b ={5;9;7}, c1=-2a +b , c2=3a -2b .

2.6.a ={1;4;-2}, b ={1;1;-1}, c1=a +b , c2=4a +2b .

2.7.a ={1;-2;5}, b ={3;-1;0}, c1=4a -2b , c2=b -2a .

2.8.a ={3;4;-1}, b ={2;-1;1}, c1=6a -3b , c2=b -2a .

2.9.a ={-2;-3;-2}, b ={1;0;5}, c1=3a +9b , c2=-a -3b .

2.10.a ={-1;4;2}, b ={3;-2;6}, c1=2a -b , c2=3b -6a .

2.11.a ={5;0;-1}, b ={7;2;3}, c1=2a -b , c2=3b -6a .

2.12.a ={0;3;-2}, b ={1;-2;1}, c1=5a -2b , c2=3a +5b .

2.13.a ={-2;7;-1}, b ={-3;5;2}, c1=2a +3b , c2=3a +2b .

2.14.a ={3;7;0}, b ={1;-3;4}, c1=4a -2b , c2=b -2a .

2.15.a ={-1;2;-1}, b ={2;-7;1}, c1=6a -2b , c2=b -3a .

2.16.a ={7;9;-2}, b ={5;4;3}, c1=4a -b , c2=4b -a .

47

2.17.a ={5;0;-2}, b ={6;4;3}, c1=5a -3b , c2=6b -10a .

2.18.a ={8;3;-1}, b ={4;1;3}, c1=2a -b , c2=2b -4a .

2.19.a ={3;-1;6}, b ={5;7;10}, c1=4a -2b , c2=b -2a .

2.20.a ={1;-2;4}, b ={7;3;5}, c1=6a -3b , c2=b -2a .

2.21. a ={3;7;0}, b ={4;6;-1}, c1=3a +2b , c2=5a -7b .

2.22.a ={2;-1;4}, b ={3;-7;-6}, c1=2a -3b , c2=3a -2b .

2.23.a ={5;-1;-2}, b ={6;0;7}, c1=3a -2b , c2=4b -6a .

2.24.a ={-9;5;3}, b ={7;1;-2}, c1=2a -b , c2=3a +5b .

2.25.a ={4;2;9}, b ={0;-1;3}, c1=4b -3a , c2=4a -3b .

2.26.a ={2;-1;6}, b ={-1;3;8}, c1=5a -2b , c2=2a -5b .

2.27.a ={5;0;8}, b ={-3;1;7}, c1=3a -4b , c2=12b -9a .

2.28.a ={-1;3;4}, b ={2;-1;0}, c1=6a -2b , c2=b -3a .

2.29.a ={4;2;-7}, b ={5;0;-3}, c1=a -3b , c2 =6b -2a .

2.30.a ={2;0;-5}, b ={1;-3;4}, c1=2a -5b , c2 =5a -2b .

Задача 3

Найти косинус угла между векторами AB и AC .

3.1.A(1;-2;3), B(0;-1;2), C(3;-4;5).

3.2.A(0;-3;6), B(-12;-3;-3), C(-9;-3;-6).

3.3.A(3;3;-1), B(5;5;-2), C(4;1;1).

3.4.A(-1;2;-3), B(3;4;-6), C(1;1;-1).

3.5.A(-4;-2;0), B(-1;-2;4), C(3;-2;1).

3.6.A(5;3;-1), B(5;2;0), C(6;4;-1).

3.7.A(-3;-7;-5), B(0;-1;-2), C(2;3;0).

3.8.A(2;-4;6), B(0;-2;4), C(6;-8;10).

3.9.A(0;1;-2), B(3;1;2), C(4;1;1).

48

3.10.A(3;3;-1), B(1;5;-2), C(4;1;1).

3.11.A(2;1;-1), B(6;-1;-4), C(4;2;1).

3.12.A(-1;-2;1), B(-4;-2;5), C(-8;-2;2).

3.13.A(6;2;-3), B(6;3;-2), C(7;3;-3).

3.14.A(0;0;4), B(-3;-6;1), C(-5;-10;-1).

3.15.A(2;-8;-1), B(4;-6;0), C(-2;-5;-1).

3.16.A(3;-6;9), B(0;-3;6), C(9;-12;15).

3.17.A(0;2;-4), B(8;2;2), C(6;2;4).

3.18.A(3;3;-1), B(5;1;-2), C(4;1;1).

3.19.A(-4;3;0), B(0;1;3), C(-2;4;-2).

3.20.A(1;-1;0), B(-2;-1;4), C(8;-1;-1).

3.21.A(7;0;2), B(7;1;3), C(8;-1;2).

3.22.A(2;3;2), B(-1;-3;-1), C(-3;-7;-3).

3.23.A(2;2;7), B(0;0;6), C(-2;5;7).

3.24.A(-1;2;-3), B(0;1;-2), C(-3;4;-5).

3.25.A(0;3;-6), B(9;3;6), C(12;3;3).

3.26.A(3;3;-1), B(5;1;-2), C(4;1;-3).

3.27.A(-2;1;1), B(2;3;-2), C(0;0;3).

3.28.A(1;4;-1), B(-2;4;-5), C(8;4;0).

3.29.A(0;1;0), B(0;2;1), C(1;2;0).

3.30.A(-4;0;4), B(-1;6;7), C(1;10;9).

Задача 4

Вычислить площадь параллелограмма, построенного на

векторах a и b .

4.1. a = p +2q , b =3 p -q ; p =1, q =2, (p^q)= . 6

49