Saprikina_Analit_geometr
.pdfВідповіді, розв'язання та вказівки до завдань для самостійної роботи |
91 |
|
|
Практичне заняття № 2 РІВЕНЬ А
Задача 1. Відповідь: 2x + 5 y = 0 . Задача 2. Відповідь: 6 (кв. од.).
Задача |
3. Розв'язання. Точка |
C (xC ; yC ): |
xC |
− 3 |
= 3 |
|
xC = 9, |
||||||
2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
yC −1 |
= 0 |
|
yC =1; C (9;1) . Рівняння |
прямої BC: |
|
x − 2 |
= |
y − 2 |
|
||||
2 |
|
|
7 |
−1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BC: x + 7 y −16 = 0 . ДляпрямоїCD точка C (9;1) інапрямнийвектор
|
= |
|
= (5; 3) |
x − 9 |
= |
y −1 |
CD: 3x − 5 y − 22 = 0 . |
||||
a |
AB |
||||||||||
5 |
3 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 4. Відповідь: медіана x – y + 1 =0, висота x – 1 = 0. Задача 5. Розв'язання. За умовою n1 = n 2 = (5; −12) L1 || L2 . Дов-
жину сторони квадрата знайдемо як відстань між прямими. Для цього на прямій L1 візьмемо будь-яку точку А(xА; yА) і знайдемо відстань d
від неї до прямої L2. Нехай |
yA = 0 |
5xA −12 0 − 65 = 0 |
xA =13; |
||||||||
A(13;0). Тоді d = |
5 13 −12 0 + 26 = 7; S = d 2 = 49 (кв. од.). |
|
|
||||||||
|
|
|
25 +144 |
|
|
|
|
|
|
||
Задача 6. Розв'язання. Точка A(xA; 0) зустрічі променя L1 з віс- |
|||||||||||
|
y = |
2 |
x − 4, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
x = 6 ; A(6; 0). |
|
|
|
|
|||
сю Ох (рис. 6): |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
y = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
За законом відбивання світла кут падіння α |
|
α α |
|
||||||||
дорівнюєкутувідбивання. Кутовийкоефіцієнт |
|
x |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
O |
A |
α |
α |
|
променя падіння |
k = 2 , кутовий коефіцієнт |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1 |
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
відбитого променя k2 |
|
π |
|
|
= |
|
|
|
|
||
= tg |
2 |
+ α = −ctgα |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6 |
|
92 Аналітичнагеометрія
= − k1 = − 23. Отже, рівняння L2 за точкою А і кутовим коефіцієнтом k2:
y = − 23 x + 4 .
РІВЕНЬ Б Задача 1. Розв'язання. Точка С не належить заданим прямим
(рис. 7). За формулою (2.2) |
BC: |
x − 4 |
|
= |
y +1 |
|
|
|
BC: 3x + 2 y −10 = 0 . |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
2x − 3y +12 = 0, |
|
2 |
|
|
|
|
|
− 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x + 3 |
|
y − 2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
A(− 3; 2); |
|
AC: |
|
= |
|
AC: 3x + |
||||||||||||||||||||||
Точка |
A : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2x + 3y = 0 |
|
|
|
|
7 |
|
|
− |
3 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3x + 2 y −10 = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
+ 7 y − |
5 = 0 |
. Точка |
|
M |
(6; − 4); |
CM = MB |
|||||||||||||||||||||||||
M : |
2x + 3y = 0 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
B (8; − 7). Рівнянняпрямої |
AB: |
x + 3 |
= |
y − 2 |
|
|
|
AB: 9x +11y + 5 = 0 . |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
− 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Задача 2. Відповідь: |
8x − 3y +17 = 0; |
3x − 5y −13 = 0; |
5x + 2 y − |
−1 = 0.
Задача 3. Розв'язання. Через вершину А можна провести дві гіпотенузи: АВ і AB′, що задовольняють умові задачі (рис. 8).
КатетАС заточкою A(5; 7) інапрямним вектором a1 = n BC = (6; 4):
B |
|
|
B |
|
|
|
|
||
|
H |
|
n BC |
|
n |
M |
n AC |
||
A |
||||
|
|
C |
||
A |
|
C |
|
|
|
|
|
B′ |
Рис. 7 |
Рис. 8 |
Відповіді, розв'язання та вказівки до завдань для самостійної роботи |
93 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x − 5 |
|
y − 7 |
|
|
AC: 2x − 3y +11 = 0 |
|
|
AC = (2; − 3). Рівняннягіпотену- |
||||||||||||||||||||||||
|
= |
|
n |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
oAC + |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
зи АВ складемо за точкою А і нормальним вектором |
n |
n |
n° |
ВС |
|||||||||||||||||||||||||||||
= |
n |
AC |
+ |
n |
BC |
|
|
5 |
; |
− 1 |
|
|
|
|
|
|
= 13 n = (5; −1) |
|
|||||||||||||||
|
|
|
= |
|
|
|
. Для зручності n |
AB |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
n |
|
|
|
n |
|
|
|
|
13 |
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
AC |
|
BC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
AB: 5x − y −18 = 0 . Рівняння гіпотенузи AB′ |
складемо за точкою А |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
x + 5 y − 40 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
і напрямним вектором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
a 2 = n AB AB : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РІВЕНЬ В
Задача 1. Відповідь: точка рухається по сторонах квадрата, обме-
женого прямими x – 3y – 5 = 0, x – 3y + 5 = 0, 3x + y – 5 = 0, 3x + y + 5 = 0.
Задача 2. Розв'язання. Чотирикутник BCDE (рис. 9) – паралелограм (довести самостійно). Точ-
ка B (xB ; yB ): x + 2 y − 3 = 0, |
|
|
|
|
x − y −1 = 0 |
|
|
ка |
D (xD ; yD ): x + 2 y − 1 = 0, |
|
|
|
x − y − 1 = 0 |
|
|
|
5 |
|
2 |
|
|
B |
|
; |
|
; точ- |
|
3 |
3 |
||||
|
|
|
D(1; 0)
L2 L
C
B
K
L1 D
E
L3 A
|
|
4 |
|
1 |
|
|
|
K |
|
; |
|
. РівнянняшуканоїпрямоїL скла- |
Рис. 9 |
||
3 |
3 |
||||||
|
|
|
|
|
демо за точками А і K: 4x − y − 5 = 0 .
Практичне заняття № 3 РІВЕНЬ А
Задача1. Відповідь: x + 2 y + 3z −11 = 0. Вказівка: вектор AB єпер-
пендикулярнимдошуканоїплощини, крімтогосерединавідрізкаАВналежитьційплощині.
94 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналітичнагеометрія |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Задача 2. Відповідь: х + 11у + 38z – 154 = 0. Вказівка: скористатися |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
тим, що вектори |
|
|
|
(змінний вектор), |
|
|
|
= (1; − 7; 2) та |
|
= (5; 3; −1) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AM |
|
n1 |
n2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормальнівекториданихплощин) компланарні. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Задача 3. Розв'язання. |
Шукана точка M 0 (0; y0 ; 0) , |
|
M 0 A |
|
= |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
4 + y02 +1 . За формулою (3.7) |
d = |
2 y0 − 5 2 y0 − 5 = 3 |
|
5 + y02 , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5y02 + 20 y0 + 20 = 0, |
y0 = − 2. Точка M0 (0; − 2; 0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 4. Розв'язання. Поклавши, наприклад, z0 = 0 у системі |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x − 2 y + 3z − 4 = 0, |
|
|
знайдемо точку M0, |
що належить прямій: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
3x + 2 y − 5z − 4 = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
M 0 (2; −1; 0). Напрямний вектор прямої можна обчислити за форму- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
k |
= (2; 7; 4). Канонічнірівнянняпрямої: |
|||||||||||||||||||||||
лою (3.9): |
|
= |
|
|
× |
|
= |
1 |
|
− 2 |
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
n1 |
n2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
− 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x − 2 |
= |
y +1 |
= |
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
7 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 5. Розв'язання. За напрямний вектор прямої візьмемо |
|
= |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
(cos α ; cos β ; cos γ) |
|
|
|
1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
. Скориставшисьрівністюcos2 α + |
||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
|
|
2 ; cos γ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
+ cos2 β + cos2 γ = 1, отримаємо: cos2 γ = |
1 |
|
cos γ = − 1 |
(оскільки γ – |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
тупийкут). Рівнянняпрямої: |
x − 2 = |
y +1 |
|
= z − 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Задача |
|
|
6. |
|
|
Відповідь: |
|
|
x = 3 − 6t, |
y = −1+18t, |
|
|
z = −5 + 9t; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
M1 (− 3; 17; 4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відповіді, розв'язання та вказівки до завдань для самостійної роботи |
95 |
||
|
|
|
|
РІВЕНЬ Б |
|
|
|
Задача 1. Розв'язання. Рівняння будь-якої площини, що проходить |
|||
через вісь Oz, має вигляд Ax + By = 0 |
A |
x + y = 0 mx + y = 0 , де |
|
|
|||
|
B |
|
m = BA нормальний вектор шуканої площини n1 = (m;1; 0). Нормаль-
нийвекторданоїплощини n2 = (2;1; − 5 ). Кутміжними π 3. Заформу-
лою (3.4) cos π 3 = |
1 |
= |
|
|
2m +1 |
|
4m + 2 = 10(m2 +1) 3m2 + |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
m2 +1 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
+ 8m − 3 = 0 |
|
m = |
1 |
, |
|
m |
2 |
= − 3. Отже, умові задачі задовольняють дві |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
площини: |
1 |
x + y = 0 і |
− 3x + y = 0 . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Задача 2. Розв'язання. Напрямним вектором бісектриси AL може |
|||||||||||||||||||||||||||||
бути вектор |
|
= |
|
+ |
|
, де |
|
і |
|
– орти векторів |
|
|
та |
|
|
відповідно |
|||||||||||||
s |
l1 |
l2 |
l1 |
l2 |
AB |
|
AC |
||||||||||||||||||||||
(рис. 10). Оскільки |
|
= (2; − 3; 6), |
|
= (− 6;12; 4), то |
|
= 7, |
|
|
|||||||||||||||||||||
AB |
AC |
AB |
AC |
= 14, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|
2 |
|
3 |
|
6 |
|
|
|
AC |
|
|
|
3 |
|
6 |
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
l1 |
= |
|
|
|
= |
|
; − |
|
; |
|
, l2 |
= |
|
|
|
= |
− |
|
; |
|
; |
|
. |
|
|
|
|
7 |
7 |
7 |
|
|
|
7 |
7 |
7 |
|||||||||||||
|
|
|
AB |
|
|
|
|
|
|
|
AC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
3 |
|
8 |
|
Звідси s = l |
|
|
|
|
|
|
||||||||
+ l |
2 |
= |
− |
|
; |
|
; |
|
. Тодіканонічні |
|||||
|
|
|
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
7 |
|
7 |
|
7 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l2
A
l1
C
s L
B
Рис. 10
рівняння |
бісектриси матимуть вигляд |
x −1 |
= |
y +1 |
= |
z − 3 |
, або |
|||||||||
−1 7 |
3 7 |
|
8 7 |
|||||||||||||
|
x −1 |
= |
y +1 |
= |
z − 3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
−1 |
|
3 |
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
96 |
Аналітичнагеометрія |
|
|
|
|
|
|
|
РІВЕНЬ В |
|
|
|
Задача. Відповідь: а) a ≠ 7; б) a = 7, b = 3; в) a = 7, b ≠ 3. Вказівка: |
||
|
|
|
2x − y + 3z =1, |
встановити, скільки розв'язків має система |
|
x + 2 y − z = −b, у залеж- |
|
|
|||
|
|
|
x + ay − 6z = −10 |
|
|
|
ності від значень параметрів а і b.
|
|
|
|
|
|
|
|
Практичне заняття № 4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
РІВЕНЬ А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Задача 1. Розв'язання. Пряма |
x + 2 |
|
= |
|
y |
= |
z −1 |
проходить через |
||||||||||||||
|
− 3 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
точку |
M |
|
|
(− 2; 0;1), її напрямний вектор |
|
|
|
= |
(2; − 3; 4). Пряма |
|
x − 3 |
= |
|
||||||||||
1 |
a |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
λ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= |
y −1 |
|
= |
z − 7 |
проходить через точку M |
2 (3;1; 7) і має напрямний век- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тор |
|
= (λ ; 4; 2). Нехай прямі перетинаються, тоді вектори |
|
|
, |
|
|
||||||||||||||||
a2 |
|
a1 |
a2 |
і M1M2 = (5;1; 6) лежатьводнійплощині(рис. 11), отже a1 × a2 M1M 2 =
|
|
|
M2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
= 0 |
|
2 |
− 3 |
4 |
|
= 0 λ = 3 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
4 2 |
|
a2 = |
||||||||
a2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
5 |
1 |
6 |
|
|
|
|
|
||
L1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
= (3; 4; 2). Нехай M (x; y; z) |
– до- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
L2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 11 |
|
|
|
|
|
|
вільна точка площини, яка містить |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
задані прямі, тоді її рівняння запи- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x + 2 |
|
|
|
|
y |
z −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
шеться у вигляді 2 |
|
− 3 |
4 = 0, або 22x − 8y −17z + 61 = 0. |
|
|
|
3 4 2
Відповіді, розв'язання та вказівки до завдань для самостійної роботи |
97 |
|||||
|
|
|
|
|||
Задача 2. Розв'язання. Рівняння площини, що проходить через точ- |
||||||
ки M1 (− 6; 1; − 5), M 2 (7; − 2; −1) і M3 (10; − 7;1): |
|
x + 6 |
y −1 |
z + 5 |
|
= 0, |
|
|
|||||
|
13 |
− 3 |
4 |
|
||
|
|
8 |
− 4 |
3 |
|
|
або х – у – 4z – 13 = 0. Канонічні рівняння прямої, що проходить через
точку |
P (3; − 4; − 6) перпендикулярно до площини х – у – 4z – 13 = 0: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
x |
= |
3 |
+ t, |
y = − 4 − t , z = − 6 − 4t (рис. 12). Розв'язуючи систему |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x = 3 + t, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M3 |
|
|
||||||
|
y = − 4 − t, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
знаходимо точку A(2; − 3; − 2) – |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M2 |
||||||||||||||
|
|
z = − 6 − 4t, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
x − y − 4z −13 = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 12 |
|
|
|||||||||||||||||||
проекцію точки P на площину, що проходить через |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
точки M1, M2 і M3. Оскільки точка A є серединою відрізка PQ, то |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
xQ = 2xA − xP , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
y |
= |
2 y |
A |
− y |
P |
, Q (1; − 2; 2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
zQ = 2zA − zP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Задача3. Розв'язання. По-перше, зауважимо, щопряма L1 : x = 1 + t, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
y = 3 + 4t , |
z = −1 − t |
лежить у площині x + z = 0, оскільки система |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x = 1 + t, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
y = 3 + 4t, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R. Шукана пряма L не має спільних то- |
||||||||||||||||||||||||||||
|
z = −1 − t, |
має розв'язок t |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x + z = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
чок з прямою L1, отже L || L1 |
|
|
= (1; 4; −1) – на- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
прямний |
вектор |
|
прямої L |
|
(рис. 13). Точ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ку M0 (x0 ; |
y0 ; z0 ) напрямійL знайдемоякперетин |
M0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
x − |
2 |
|
|
y − 8 |
|
z − 3 |
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
прямої |
= |
= |
з площиною x + z = 0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 13 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналітичнагеометрія |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = 3t + 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
y = 11t + 8, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
z = 2t |
+ 3, |
|
M0 (−1; − 3;1) . |
Отже, |
шукане |
|
рівняння прямої l: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x + z |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x +1 |
= |
|
y + 3 |
= |
z −1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача |
4. |
|
Розв'язання. Напрямний |
вектор |
прямої |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x − 5 |
= |
|
y − 7 |
= |
z +1 |
: |
|
|
|
|
|
|
= (l; 4; − 3). |
Нормальні |
вектори |
площин |
||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
l |
|
|
|
− 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3x − 2 y + Cz +1 = 0 та 2x + By − 7z −13 = 0: |
|
|
= (3; − 2; C) та |
|
= |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n1 |
n2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= (2; B; − 7) відповідно. З умови перпендикулярності прямої та першої |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
площини (4.3) маємо: |
|
|
|
|| |
|
|
3 = |
− 2 |
= |
C |
|
l = −6, C = |
3 |
|
. З умови |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
n |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
l |
4 |
|
− 3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
паралельності прямої та другої площини маємо |
|
|
|
|
−6 2 + |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
n2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
+ 4B − 3 (− 7)= 0 |
|
B = |
9 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РІВЕНЬ Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Задача 1. Розв'язання. Проведемо площину через точку А і першу |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x +1 |
y −1 |
|
z |
|
= 0, або x + 4 y − 2z − 3 = 0. Вонаперетинаєдругу |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
пряму: |
|
2 |
|
1 |
|
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пряму в точці B (5; 0; 1). Оскільки вектор AB = (4; −1; 0) не є паралельним першій прямій, то шукана пряма проходить через точки А та В: x = 1 + 4t, y = 1 − t, z = 1.
Відповіді, розв'язання та вказівки до завдань для самостійної роботи |
99 |
Задача 2. Розв'язання. Рівняння площини, що проходить через точку M0 (3; − 2; − 4) паралельно площині 3х – 2у – 3z – 7 = 0, має вигляд 3х – 2у – 3z – 25 = 0. Площина, що проходить через точку M0 і пряму
|
x − 2 |
= |
y + 4 |
= |
z −1 |
|
(точка M |
0 |
не належить цій прямій), має рів- |
|||
|
|
− 2 |
|
|||||||||
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
x − 2 |
y + 4 |
z −1 |
|
= 0, або 6х + 17у + 8z – 48 = 0 (рис. 14). Шу- |
|||||
|
|
|
|
|||||||||
няння |
3 |
− 2 |
2 |
|
||||||||
|
|
|
1 |
2 |
|
− 5 |
|
|
|
|
кана пряма визначається перетином площин
|
6x +17 y + 8z + 48 = 0, |
|
x − 3 |
|
y + 2 |
|
z + 4 |
– ка- |
|
|
= |
= |
|||||
3x − 2 y − 3z − 25 = 0 |
5 |
− 6 |
|
|||||
|
|
|
9 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нонічнірівнянняцієїпрямої.
Задача 3. Розв'язання. Рівняння площин Oxy і Oxz: z = 0 таy = 0 відповідно. Рівнянняплощини, що
проходитьчерезточку A(1; 3; 2) перпендикулярнодо
a1 M
M1 L
M0
n1
L1
|
|
|
Рис. 14 |
|
осі Oy, a отже, і до вектора |
j = (0;1; 0), має вигляд |
|||
|
y − 3 = 0. Через вісь Oy і точку B (1; 0; 1) проходить площина x − z = 0,
а через пряму x −1 |
= y − 5 |
= z −1 паралельно осі Oy – площина |
||||
|
2 |
− 5 |
2 |
|
|
|
x + z = 2. На рис. 15 |
зображено дану призму. Її об'єм V = H Sосн = |
|||||
= 3 |
2 2 = 3 (куб. од.). |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
z |
|
|
РІВЕНЬ В |
|
2 |
|
||
|
|
|
A |
|||
|
Задача 1. Відповідь: x = 2t − 5, y = −3t +1, |
B |
|
3 y |
||
z = − 4t. |
|
|
1 |
O |
||
|
|
|
||||
|
Задача 2. Розв'язання. Рівняння координат- |
2 |
|
|
||
|
x |
|
|
|||
них площин Oxy, Oxz і Oyz: |
z = 0 , y = 0 і x = 0 |
|
Рис. 15 |
|
||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
Аналітичнагеометрія |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
відповідно. Рівнянняплощини, щопроходитьчерезпряму |
|
x − y = 0, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y + z − 3 = 0 |
|
перпендикулярно до площини Oyz: |
y + z − 3 = 0 (рис. 16, грань SDC). |
||||||||||||||||
|
z |
|
|
|
Рівняння площини, що проходить через |
||||||||||||
|
3 S |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
x = |
y |
= z − 3 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
прямі |
і x = 3t – 1, y = t + 1, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
− 3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
|
D |
B |
z = 3 – 3t (які перетинаються): 3x + 3y + |
||||||||||||
|
1 |
3 |
4 |
y |
|
|
|
|
|
|
x |
y |
|
|
z |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
C |
|
+ 4z – 12 = 0, або |
|
|
= 1 (грань |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
+ 4 |
+ |
3 |
|||||||||
x 4 A |
Рис. 16 |
|
|
SAC). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Об'єм |
|
тіла |
V = VSACDO = VSABO − |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
−VSCBD = |
1 |
(H SABO − H SCBD )= |
1 |
|
1 |
4 4 − |
1 |
|
|
|
15 |
(куб. од.). |
|||||
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
1 1 = |
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Задача 3. Відповідь: чотири прямих |
x −1 = |
y |
= |
z . |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
± 2 |
1 |
|
± 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Практичне заняття № 5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
РІВЕНЬ А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 1. Відповідь: |
(x − 3)2 + (y − 2)2 = 25 . |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Задача 2. Розв'язання. Канонічне рівняння меридіана можна запи- |
||||||||||||||||||
сати у вигляді |
|
x2 |
+ |
y2 |
= 1 (a > b); |
|
b |
= |
299 |
. Ексцентриситет |
ε= |
c |
= |
||||||
|
a2 |
b2 |
|
a |
|
a |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|||||
= |
a2 − b2 |
= |
|
|
b 2 |
= |
1 − |
2992 |
= |
(300 − 299)(300 + 299) |
= |
599 |
≈ |
||||||
|
a |
1 − |
|
3002 |
300 |
300 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
||||||||
≈ |
0,08 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|