Высшая математика Часть 2
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 1 |
|
|
|
|
|||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
JJG JJG |
JJJG |
|
|
Задан тетраэдр OABC . В базисе из ребер OA , OB и OC найдите |
||||||||||||||
|
|
|
|
JJJG |
|
|
|
JJJG |
JJJG |
|||||
|
координаты вектора DE , где D и E – середины ребер OA и BC . |
|||||||||||||
2. |
Векторы |
JG |
JJG |
JJG |
|
образуют |
|
правую |
тройку, |
взаимно |
||||
a , a , a |
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
JG |
|
|
JJG |
|
JJG |
|
JG |
|
JJG JJG |
|
перпендикулярны, и |
a1 |
|
= 4, |
a2 |
= 2, |
a3 |
=3 . Вычислите (a1 |
, a2 , a3 ). |
|||||
3. |
Даны точки M (3,5,0) |
и K (4,2, −2). Найдите проекцию |
|
JJJG |
||||||||||
вектора MK |
||||||||||||||
|
G |
={6,3,2}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
на вектор a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника, если даны три его вершины A(0,0), B(10, −5), C (6, −3).
5. |
Постройте кривую y = −3 − |
|
21 − 4x − x2 . |
|
|
|
||||||||||
6. |
Приведите кривую |
5 x |
2 + |
|
3 |
xy |
+ 7 y2 = 0 к каноническому виду. |
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
2 |
|
|
4 |
|
|
|
||
7. |
Найдите точку, симметричную точке M (0, −3, −2) относительно |
|
||||||||||||||
|
прямой L: |
x −1 |
= |
y +1,5 |
= |
z |
. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
−1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
8. |
Точка M (2, −1, −1) служит основанием перпендикуляра, опущенного |
|||||||||||||||
|
из начала координат на плоскость. Составьте уравнение этой |
|
||||||||||||||
|
плоскости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = t +1, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = t |
+ 2, |
Вычислите расстояние от точки P(2,3, −1) до прямой L : |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = 4t |
||
10. |
Докажите, что прямая |
|
|
5x −3y + 2z −5 = 0, |
лежит в плоскости |
|||||||||||
L : |
2x |
− y − z −1 = 0 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x −3y + 7z −7 = 0.
11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра C (−1,2,0) и радиус R = 2 .
12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности
x2 + y2 − z2 = −1 с координатными плоскостями.
16 9 4
121
|
|
|
Вариант 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1. |
Дан параллелепипед ABCDA B C D . Принимая за начало координат |
||||||||||||||||
|
|
JJG |
|
1JJG1 |
1 1JJG |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
вершину A, а векторы AB |
, |
AD и AA1 |
за базисные, найдите |
|
||||||||||||
|
координаты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) вершин C, B1 ,C1 ; |
|
|
|
|
|
|
|
JJJG |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соответственно. |
|
|||||||
|
б) точек K и L – середин ребер A B и CC |
|
JJG |
||||||||||||||
2. |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
G |
JGJ |
JG |
|
||||
Определите, при каком значении α векторы a1 +αa2 |
и a1 |
−αa2 будут |
|||||||||||||||
|
перпендикулярны, если |
|
JG |
=3, |
|
JJG |
=5. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
a |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
G |
JJG |
JJG |
|
|
|
|
|
||
3. |
Установите, образуют ли векторы |
базис в множестве всех |
|||||||||||||||
a , a , a |
|||||||||||||||||
|
JG |
−1}, |
JJG |
|
|
1 |
2 |
|
3 |
JJG |
={1;9;−11}. |
|
|||||
|
векторов, если a1 ={2;3; |
a2 |
|
={1;−1;3}, |
|
a3 |
|
4.Найдите координаты вершин треугольника, если даны уравнения двух его сторон AC : x − 2 y −3 = 0 , AB : x + 2 y +1 = 0 и двух его высот:
|
6x −12 y −18 = 0, 2x − y −12 = 0. |
5. |
Постройте кривую x = −4 +3 y +5 . |
6. Приведите кривую 14 x2 − 3 23 xy − 54 y2 −1 = 0 к каноническому виду.
7.Найдите точку, симметричную точке M (1,2,3) относительно прямой
L : |
x −0,5 |
= |
y +1,5 |
= |
z −1,5 |
. |
|
−1 |
|
||||
0 |
|
1 |
|
8.Составьте уравнение плоскости, которая проходит через точку
M1 (2,−1,1) перпендикулярно к двум плоскостям: 2x − z +1 = 0, y = 0.
9.Составьте уравнение плоскости, проходящей через прямую
x2−1 = y−+32 = z −2 2 перпендикулярно к плоскости 3x + 2 y − z −5 = 0.
10.Докажите параллельность прямых L1 : x +3 2 = y−−21 = 1z и
|
x + y − z = 0, |
|
|
|
|
|
|
L2 : |
|
|
|
|
|
11. |
x − y −5z −8 = 0. |
|
|
|
|
|
Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра |
||||||
|
C (−5,3,2) и то, что плоскость 2x − 2 y + z − 4 = 0 касается сферы. |
|
||||
12. |
Найдите уравнения линий пересечения поверхности 2z = x |
2 |
+ |
y2 |
с |
|
|
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
координатными плоскостями.
124
Вариант 5
1. Дан параллелепипед ABCDA1B1C1D1 . Принимая за начало координат
JJG JJG JJG
вершину A, а за базисные векторы AB , AD , AA1 , найдите координаты:
а) точек M и N пересечения диагоналей граней A1B1C1D1 и ABB1 A1 ; б) точки О пересечения диагоналей параллелепипеда.
2.НайдитеG направляющиеG G G G GкосинусыG вектора aG − 2b , если aG = 2i +3 j + 4k , b = i + j + k .
3. |
Найдите |
G |
площадь |
параллелограмма, |
построенного на |
векторах |
|||||
|
G |
G |
|
G |
G |
G |
, если |
e и |
e - единичные |
векторы и |
|
|
a |
= 2e |
−e |
и b |
= e |
+3e |
|||||
|
|
1 |
|
2 |
|
1 |
2 |
|
1 |
2 |
|
(eG1 ,eG2 ) = −12 .
4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника, если даны две его вершины А(-1, -1), В(9, -6) и точка пересечения его медиан М(13/3; -5/3).
5. |
Постройте кривую x = −5 + 40 −6 y − y2 . |
6.Приведите кривую 14 x2 + 3 23 xy − 54 y2 = 0 к каноническому виду.
7.Найдите точку, симметричную точке M (1,0, −1) относительно прямой
L : |
x −3,5 |
= |
y −1,5 |
= |
z |
. |
|
|
|
||||
2 |
2 |
0 |
|
8.Определите двугранный угол, образованный пересечением пары
|
плоскостей x − y 2 + z −1 = 0, x + y 2 − z + 3 = 0. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
9. |
Вычислите кратчайшее расстояние между прямыми: |
x +7 |
= |
y + 4 |
= |
z +3 |
|||||||||
3 |
4 |
−2 |
|||||||||||||
|
|
x - 21 |
|
y +5 |
|
z - 2 |
|
|
|
|
|||||
|
и |
= |
= |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
6 |
|
−4 |
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
10. |
|
|
|
|
|
|
5x − 4 y − 2z −5 = 0, |
на |
|||||||
Составьте уравнения проекции прямой |
x + 2z − 2 = 0, |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плоскость 2x − y + z −1 = 0 .
11.Составьте уравнение сферы, если известно, что точки M1 (0,0,0),
M2 (2,0,0), M1 (1,1,0), M1 (1,0, −1) лежат на сфере.
12. |
Найдите уравнения линий пересечения поверхности |
x2 |
− |
y2 |
= 6z |
с |
|
5 |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
координатными плоскостями.
125
Вариант 7
1.В тетраэдре ABCD DM – медиана грани BCD и Q – центр масс этой грани. Найдите координаты векторов DM и AQ в базисе AB , AC , AD .
2.Определите координаты точки М, если ее радиус-вектор составляет с координатными осями одинаковые углы, а его модуль равен 3.
3. |
Даны точки A(1, 2, 0), B(0, 1, 4) и С(-1, 1, 1). На плоскости XOZ |
||
|
найдите такую точку D, чтобы вектор |
JJG |
был коллинеарен вектору |
|
AB |
||
|
JJJG |
|
|
CD .
4.Найдите вершины и уравнения медиан треугольника, если даны
|
уравнения трех его сторон |
|
АС: х-2у-3=0; АВ: х+2у+1=0; ВС: |
|
2х+у+14=0. |
|
|
5. |
Постройте кривую x = 5 − |
3 |
y2 + 4 y −12. |
|
|
4 |
|
6.Приведите кривую 6x2 − 4 3 xy + 2 y2 + x −8 = 0 к каноническому виду.
7.Найдите точку, симметричную точке M (−2, −3,0) относительно
прямой L : |
x + 0,5 |
= |
y +1,5 |
= |
z −0,5 |
. |
|
|
|
||||
1 |
0 |
1 |
|
8.Укажите значение λ, при котором плоскости P1 : 3x – λy + 3 = 0 и P2 : x – 2y + 5z – 10 = 0 будут перпендикулярны.
9.Составьте уравнения прямой, образованной пересечением плоскости Р: -5x + 2y – z + 1 = 0 с плоскостью, проходящей через ось аппликат и
точку A(1,1,1).
10. |
x + y + z − 2 = 0, |
с |
|
Найдите точки пересечения прямой L : |
= 0 |
||
|
x − y −3z + 2 |
|
координатными плоскостями.
11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра
C (-3;2;-1) и точки M(-2;1;-3) на ней.
12. |
Найдите уравнения линий пересечения поверхности |
x2 |
+ |
y2 |
+ |
|
z2 |
=1 |
|
25 |
9 |
16 |
|||||||
|
|
|
|
|
с координатными плоскостями.
127
Вариант 8
1.ABCDEF – правильный шестиугольник, причем AB = p , BC = q . Выразите через p и q векторы CD , DE , EF , FA , AС , JGAD , AЕJG.
2. |
Найдите угол, образованный единичными векторами e |
и e , если |
||||
|
JG |
JG |
G JG |
JG |
1 |
2 |
|
известно, что векторы a = e1 |
+ 2e2 |
и b = 5e1 |
− 4e2 |
перпендикулярны. |
3.Найдите тупой угол (в радианах) между диагоналями параллелограммаG G, построенного на векторах
={2, 3,1} и b ={6, −1,1} .a
4.Найдите уравнения и длины сторон треугольника, если заданы две его вершины А(-1, -1), В(-11, 4) и точка пересечения его высот К(-7, -4).
5. |
Постройте кривую y = 3 − 4 x −1. |
6.Приведите кривую 18x2 +12 3 xy + 6 y2 − y = 0 к каноническому виду.
7.Найдите точку, симметричную точке M (−1,0, −1) относительно прямой L : −x1 = y −01,5 = z −1 2 .
8.Составьте уравнение плоскости, которая проходит через начало координат перпендикулярно к двум плоскостям 2x +3y + z +3 = 0,
x−3y − 2z +3 = 0.
9. |
x +3y − 2z +1 = 0, |
пересекает ось |
|
Докажите, что прямая L : |
= 0 |
||
|
3x − 4 y + 7z +3 |
|
абсцисс.
10.Составьте уравнения прямых, образованных пересечением плоскости 8x + y − 2z +16 = 0 с координатными плоскостями.
11. |
Составьте уравнение сферы, если известно, что точки M1 (3;-3;2) и |
|||||||
|
M 2 (5;3;-6) являются концами диаметра сферы. |
|
|
|
|
|
|
|
12. |
Найдите уравнения линий пересечения поверхности − |
x2 |
− |
y2 |
+ |
z2 |
= 0 |
|
4 |
16 |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
с координатными плоскостями.
128
|
|
Вариант 9 |
|
1. |
В пространстве заданы треугольники ABC и A' B 'C '. M и M ' – точки |
||
|
|
JJJJG |
JJJG JJJJG |
|
пересечения их медиан. Выразите MM 'через векторы AA', CC 'и |
||
|
JJJG |
|
|
|
BB ' . |
JG G G G G G G |
|
2. |
|
перпендикулярен вектору a . |
|
Докажите, что вектор p =b(a,c)−c(a,b) |
|||
3. |
G |
|
|
Найдите вектор x , коллинеарный вектору a ={1,1,1}, если его |
|||
|
G |
={1,2,2} равна 5. |
|
|
проекция на вектор b |
|
4.Найдите координаты вершин треугольника, если даны уравнения двух его сторон AC : x − 2 y +1 = 0 , AB : x + 2 y −3 = 0 и двух его высот:
2x − 4 y + 2 = 0, 2x − y −19 = 0.
5. |
Постройте кривую y = −2 − |
10x − x2 . |
||||||
6. |
Приведите кривую |
1 x2 |
+ |
3 |
xy + |
3 y2 |
+ x +1 = 0 к каноническому виду. |
|
2 |
||||||||
|
|
4 |
|
|
4 |
|
7.Найдите точку, симметричную точке M (0,2,1) относительно прямой
L : x −21,5 = −y1 = z −1 2 .
8.Составьте уравнение плоскости, которая проходит через точку M1 (4, −2,3) перпендикулярно к двум плоскостям:
x + y + 2z −9 = 0, x = 0.
9.Составьте уравнение плоскости, проходящей через прямую
x2+1 = y−−43 = z 5+1 перпендикулярно к плоскости x + 2 y − z +5 = 0.
10. Проверьте параллельность прямых L : |
x −5 |
= |
y −3 |
|
= |
z +1 |
и |
|||
−4 |
−2 |
|
||||||||
|
|
x + y − z = 0, |
1 |
|
5 |
|
||||
L2 |
или найдите угол между ними. |
|
|
|
||||||
: |
|
|
|
|
||||||
|
x − y −5z −8 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра С (1;-4;-1) и то, что плоскость 2x – y + 2z + 2 = 0 касается сферы.
12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности 4z = x2 + 4 y2 с координатными плоскостями.
129
Вариант 10
1.Точки E и F – середины сторон AD и BC четырехугольника ABCD.
|
Докажите, что |
EF = |
1 |
( AB + DC ). |
|
|
||
|
|
|
|
|||||
|
G |
2 |
|
G |
|
G |
|
|
2. |
Для векторов a ={2;G0;G3}, |
b ={−3; 5; 4G},G |
c ={3; 4; |
−1} вычислите |
||||
|
проекцию вектора [a, b] на вектор (a, b)c . |
G G G |
||||||
|
|
|
|
|
G |
G G G |
3.Упростите выражение (a −b) ×(a −b −c) (a + 2b −c).
4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника, если даны две его вершины А (-1, 1), В(19, -9) и точка М (29/3; -1/3) пересечения медиан.
5. |
Постройте кривую x = −2 −5 −6 y − y2 . |
6.Приведите кривую 3x2 + 6 3 xy +9 y2 + y = 0 к каноническому виду.
7.Найдите точку, симметричную точке M (3, −3, −1) относительно прямой
L : |
x −6 |
= |
y −3,5 |
= |
z + 0,5 |
. |
|
|
|
||||
5 |
4 |
0 |
|
8.Определите двугранный угол, образованный пересечением плоскостей
y −3z +5 = 0, y + 2z −3 = 0.
9.Вычислите кратчайшее расстояние между прямыми:
x - 2 |
= |
y - 3 |
= |
z +1 |
, |
x +1 |
= |
y - 3 |
= |
z +1 |
. |
|
1 |
1 |
− 4 |
2 |
|
− 4 |
|
||||||
|
|
|
|
|
5 |
|
10. |
y −3z +5 = 0, |
на плоскость |
|
Составьте уравнения проекции прямой |
= 0, |
||
|
y + 2z −3 |
|
6x + 2 y −3z +1 = 0 .
11.Составьте уравнение сферы, если известно, что точки
M1(1,2, −3), M2 (3,2, −1), M3 (1,4, −1), M4 (1,2,1) лежат на сфере.
12. |
Найдите уравнения линий пересечения поверхности |
x2 |
− |
y2 |
= z |
|
3 |
9 |
|||||
|
|
|
|
с координатными плоскостями.
130