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

Высшая математика Часть 2

.pdf
Скачиваний:
458
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
4.52 Mб
Скачать

Вариант 11

1.Дан произвольный треугольник ABC. Докажите, что существует треугольник A1B1C1 , стороны которого соответственно равны и

 

параллельны медианам исходного треугольника ABC.

 

2.

 

G

G

 

G

JG

1; 2}

Для векторов a ={2;1;

1}, b ={1; 2;1}, c ={2; 1; 3}, d ={3;

 

 

 

 

G

 

JG G

 

 

вычислите проекцию вектора a +c на вектор [b

d,c].

 

3.

Проверьте, компланарны ли векторы

G G

 

 

 

G

G G G G G

G G G

G

 

 

a= −2i + j + k, b = i 2 j +3k, c =14i 13 j +7k .

4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника, если

 

заданы три его вершины А(1, -1),

В(21, -11) и С(13, 5).

5.

Постройте кривую y = −1 +

2

x2

4x 5 .

3

 

 

 

 

6.Приведите кривую 4x2 +xy +4 y2 4 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (3,3,3) относительно прямой

L : x11 = y 01,5 = z 13.

8.Точка M (1,3,5) служит основанием перпендикуляра, опущенного из начала координат на плоскость. Составьте уравнение этой плоскости.

9.Найдите координаты проекции точки М(0;2;1) на плоскость

P : 2x + 4 y 3 = 0.

10.Докажите, что прямая L : x +9 4 = y+22 = 12z лежит в плоскости

P: 2x 3y + 2z + 2 = 0.

11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра

C (0;-5;3) и радиус R = 5.

12.

Найдите уравнения линий пересечения поверхности

z2

x2

+

y2

=1

25

9

16

 

 

 

 

 

с координатными плоскостями.

131

Вариант 12

1.Используя свойства векторов, докажите, что сумма квадратов медиан

треугольника относится к сумме квадратов его сторон, как 3:4.

 

 

JG

G

6}.

2.

Найдите единичный вектор a0 , параллельный вектору a ={6, 7,

3.

Проверьте, компланарны ли векторы

 

 

G G G G G G

G G G G

G G

 

 

a = 2i + j 3k, b = 3i

2 j + 2k, c = i

4 j + k .

 

4.Найдите вершины треугольника и уравнения его медиан, если заданы уравнения трех его сторон AC : x 2 y 1 = 0 ; AB : x + 2 y +3 = 0 ;

BC : 2x + y 27 = 0 .

5. Постройте кривую x = 2 6 2 y.

6.Приведите кривую x2 +4xy + y2 4 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (1,2,0) относительно прямой

L :

x + 0,5

=

y + 0,7

=

z 2

.

 

0,2

 

1

 

2

 

8.Укажите значение λ, при котором плоскости P1 : x y + λz 5 = 0 и

P2 : x + z 2 = 0 будут перпендикулярными.

9.Составьте уравнения прямой, образованной пересечением плоскости

x+3y 2z 1 = 0 с плоскостью, проходящей через ось ординат и

точку A(7,6, 1).

10.

x 2 y + 2z 4 = 0,

с

Найдите точки пересечения прямой L :

= 0

 

2x + 2 y 2z 8

 

координатными плоскостями.

11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра

C (2;-1;3) и точки M(4;1;2) на ней.

12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности 4x2 + y2 4z2 = 0

скоординатными плоскостями.

132

 

 

 

Вариант 13

 

1.

AD, BE и CF – медианы треугольника ABC. Докажите равенство

 

JJJG JJJG

JJJG

 

 

 

AD + BE

+CFG= 0 .

G

G

2.

Даны векторы a ={2; 0;1}, b ={1;1; 0}, cG={0;1; 3} . Вычислите

3.

направляющие косинусы вектора aG+G2b .

При каком значении λ векторы a, b, c

будут компланарны, если

 

G

G

G

 

a={λ; 3;1}, b ={5; 1; 2}, c ={1; 5; 4}.

4.Найдите уравнения и длины сторон треугольника, если даны две его вершины А(-1, 1), В(-21, 11) и точка пересечения высот К(-13, -5).

5.

Постройте кривую y = −3 + 21 4x x2 .

6.Привести кривую 4x2 xy +4 y2 4 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (2, 2, 3) относительно прямой L : x11 = y +00,5 = z +01,5.

8.Составьте уравнение плоскости, которая проходит через начало координат перпендикулярно к двум плоскостям x + y z 4 = 0 ,

xy + 2z = 0.

9.

x 2 y + 2z 4 = 0

пересекает ось

Докажите, что прямая L :

= 0

 

2x + 2 y + 2z 8

 

абсцисс.

10.Составьте уравнения прямых, образованных пересечением плоскости 2x 4 y + z = 0 с координатными плоскостями.

11.Составьте уравнение сферы, если известно, что точки M1 (3;1;4) и M2 (1;1;2) являются концами его диаметра.

12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности

x2 y2 z2 = −1 с координатными плоскостями.

81 36 4

133

Вариант 14

JG JJJG

G

JJJJG

 

1. Векторы p = AK

и q = BM являются медианами треугольника ABC.

 

JJJG

JJJG JJJG

G

Выразите векторы AB, BC, CA через

pи q .

2.Проверьте, что точки А(2; 4; 1), В(3; 7; 5), С(4; 10; 9) лежат на одной

прямой.

 

 

 

G G

G G

G G

 

G

 

G

 

G G

3.

Вычислите

4

a, b

2 (a,b)+

a + b

, где

a

=

b

=1,

a b =π / 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Найдите координаты вершин треугольника, если заданы уравнения двух его сторон AC : x 2 y 3 = 0 , AB : x + 2 y +1 = 0 и двух его высот: x 2 y 3 = 0 , 2x y +15 = 0.

5.

Постройте кривую x = 3

12

29 + y2 4 y .

 

5

 

 

 

6.Приведите кривую 2x2 xy + 2 y2 6 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (1,0,1) относительно прямой

 

L :

x + 0,5

 

=

y 1

=

z 4

.

 

 

 

 

 

0

 

0

2

 

8.

Составьте уравнение плоскости, которая проходит через точку

 

M1 (1,2,3)

перпендикулярно к двум плоскостям: x + y +2z 9 =0, z =0.

9.Составьте уравнение плоскости, проходящей через прямую

x21 = y 4+5 = z 21 перпендикулярно к плоскости x 3y + z 8 = 0.

10.Докажите параллельность прямых L1 : x0.5+1 = 7y = 3z и

4x + y 3z + 4 = 0,

L2 : 2x y + 2z + 2 = 0.

11. Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра C (-1;1;3) и то, что плоскость 4x – 3y + 6 = 0 касается сферы.

12.

Найдите уравнения линий пересечения поверхности

x =

y2

+

z2

4

2

 

 

 

 

с координатными плоскостями.

134

 

 

 

 

Вариант 15

 

 

JJG

G

JJJG G

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В параллелограмме ABCD известны векторы AB

= a, AD =b . Выразите

 

 

 

JJJG

JJJG

JJJG JJJJG

 

 

 

 

 

 

через них векторы MA, MB, MC и MD , если М - точка пересечения

 

диагоналей параллелограмма.

G

 

 

 

 

 

 

 

G

2.

 

 

 

G

 

вычислите прG (2a

Для заданных векторов a, b иc

3b) , если

 

G

G

G G G G G G

 

 

G

G

G

 

c

 

 

 

а) a = −i + 2 j + k, b =3i

+ j + k ,

G

c = 4i

+3 j

G

G

 

 

G G

G

G G

G

G

 

G

 

G

 

3.

б) a =i

2 j

+ 3kG, b = −3i + 2 jGk, c

=

6i +

2 j

+ 3k

 

Даны векторы a ={2,1}

и

b ={4, 3}. В базисе из этих векторов

найдите координаты вектора c ={16;12}.

4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника, если даны

две вершины треугольника А (-1, -1), В (-21, 9) и точка пересечения его медиан М (35/3; 1/3).

5.

Постройте кривую x = −5 +

2

8 + 2 y y2 .

3

 

 

 

6.Приведите кривую x2 2 xy + y2 2x 6 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (0, 3, 2) относительно

прямой L :

x 0,5

=

y +1,5

=

z 1,5

.

 

1

 

0

 

1

 

8.Определите двугранный угол, образованный пересечением плоскостей

x y + z 2 5 = 0, x + y z 2 + 7 = 0.

9.Вычислите кратчайшее расстояние между прямыми

 

x -1

=

y +5

=

z -1

,

x -1

=

y

=

z +3

.

 

 

 

1

 

4

 

3

 

0

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

3x + 2 y 4z 1 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

10. Составьте уравнения проекции прямой

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9z +3y 6x 4

 

плоскость x y + 2z 5 = 0.

11.Составьте уравнение сферы, если известно, что точки

M1 (1; 2;3), M2 (1; 2; 3), M3 (2; 2;0), M4 (1;1;0) лежат на сфере.

12. Найдите уравнения линий пересечения поверхности

x2

+

y2

= z

с

4

4

 

 

 

 

координатными плоскостями.

135

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 16

 

 

 

 

 

1. В равнобедренной трапеции ОВСА угол ВОА = 60°,

 

 

JJJG

 

=

 

JJJG

=

 

 

 

JJJG

= 2, M и N – середины сторон ВС и АС. Выразите

 

OB

 

 

BC

 

 

 

CA

 

 

 

 

 

JJJG

 

 

JJJJG

JJJG

JJJJG

JG

JJG

- единичные векторы

 

 

 

 

векторы AC, OM , ON и MN через m0 и n0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JJJG

JJJG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

направлений OA иOB .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

G

JG

JG

 

G

 

 

JG

 

JG JG

2. Вычислите

a

, если a

= 2e1

+ e2 , где

 

e1

=1,

 

e2

= 2,

e1 e2 =150°.

3.Найдите координаты четвертой вершины тетраэдра АВСD, если известно, что она лежит на оси ординат, объём тетраэдра равен 2,

А (0;1;1), В (4;3;-3), С (2;-1;1).

4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника, если даны три его вершины А (1, 2), В (11, -3), С (7, 5).

5.

Постройте кривую y = −5 +

3x 21.

6.

Приведите кривую 7x2 + 2

3 xy +5 y2 1 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (1,0,1) относительно плоскости P : 4x + 6 y + 4z 25 = 0.

8.Точка M (2, 3,1) служит основанием перпендикуляра, опущенного

из начала координат на плоскость. Составьте уравнение этой плоскости.

9.Найдите проекцию точки М(-1;0-1) на плоскость P: 2x + 6y - 2z +11 = 0.

10. Докажите, что прямая L : x 0 4 = 1y = 1z лежит в плоскости x 2 y + 2z 4 = 0 .

11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра

C (5;-3;7) и радиус R = 1.

12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности

x2 y2 + z2 = −1 с координатными плоскостями.

16 4 9

136

 

 

 

 

 

 

Вариант 17

 

1.

В треугольнике ABC проведена биссектриса AD. Найдите координаты

 

 

 

 

JJJG

 

 

 

 

 

 

JJG JJJG

 

вектора AD в базисе, образованном векторами AB и AC .

2.

 

 

 

G

 

G

 

 

 

G

2}. Вычислите:

Даны три вектора : a ={1; 2}, b =

{5;1}, c ={4;

 

 

bG

 

2 +(bG, aG +3cG).

 

 

 

 

 

G

G G

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вектор c перпендикулярен векторам a иb , угол между a иb

 

равен 30°. Зная, что

G

= 6,

G

=3

,

 

c

 

GGG

 

a

b

 

=3, вычислите abc .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Найдите вершины и уравнения медиан треугольника, если даны уравнения трех его сторон AC : x 2 y +5 = 0 ; AB : x + 2 y 3 = 0;

BC : 2x + y 15 = 0 .

5.

Постройте кривую x = −5 40 6 y y2 .

6.Приведите кривую 7x2 2 3 xy +5 y2 1 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (1,0, 1) относительно плоскости, если P : 2x + 6 y 2z +11 = 0.

8.Укажите значение λ, при котором плоскости P1 : 5x λy +3z = 0 и P2 : 4x y z + 2 = 0 будут перпендикулярны.

9.Составьте уравнения прямой, образованной пересечением плоскости

xy +5z 4 = 0 с плоскостью, проходящей через ось ординат и

точку A(1, 3, 2).

10.

Найдите точки пересечения прямой

2x 3y + 2z + 2 = 0,

с

 

 

 

 

L :

 

 

0

 

 

 

 

 

координатными плоскостями.

2x +3y + z +14

=

 

 

 

 

 

 

11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра

 

 

C (-1;5;2) и точки M (2;2;2) на ней.

 

x2

 

 

y2

 

 

z2

 

 

12.

Найдите уравнения линий пересечения поверхности

+

 

 

= 0

с

25

16

16

 

 

 

 

 

 

 

координатными плоскостями.

137

Вариант 18

1. Даны три точки O, A, B, не лежащие на одной прямой. Принимая за

→ → →

базисные векторы OA и OB , найдите координаты вектора OM , если

JJJG JJJJG

точка М лежит на отрезке АВ и AM : BM = m : n .

G G G G

2.Вычислите работу силы F = −i + 2 j + k при перемещении материальной точки из положения А (-1; 2; 0) в положение В(2; 1; 3).

3.Найдите проекцию вектора a ={5; 0; 3} на вектор, составляющий с

осью абсцисс угол в 60°, с осью ординат – 45°, а с осью аппликат - острый угол.

4.Найдите уравнения и длины сторон треугольника, если даны две его вершины А (1, -2), В (11, -7) и точка К (7, 1) пересечения его высот.

5.

Постройте кривую y = −2 +

2

11 x2 + 2x.

3

 

 

 

6.Приведите кривую 5x2 2 3 xy +7 y2 1 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (0,2,1) относительно плоскости P : 2x + 4 y 3 = 0.

8.Составьте уравнение плоскости, которая проходит через начало координат перпендикулярно к двум плоскостям x +5y + 2z +5 = 0,

xy z 1 = 0.

9.

3x 2 y + z 1 = 0,

пересекает ось

Докажите, что прямая L :

= 0

 

2x + y 2z + 2

 

аппликат.

10.Составьте уравнения прямых, образованных пересечением плоскости 2x 4 y 3z + 7 = 0 с координатными плоскостями.

11.Составьте уравнение сферы, если известно, что точки M1 (4;8;11) и M2 {2;4;3} - концы диаметра сферы.

12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности

z2 x2 y2 = −1 с координатными плоскостями.

16 9 81

138

 

 

 

Вариант 19

 

 

 

 

 

1.

Даны три точки О, А и В, не лежащие на одной прямой. Принимая за

 

 

JJJG

JJG

 

 

 

 

JJJG

 

базисные векторы OA и OB , найдите координаты вектора ON , если

 

точка N лежит на прямой АВ вне отрезка АВ и

JJG

:

JJJG

= m : n .

 

AN

BN

 

 

 

JG

 

 

 

 

 

2.

 

 

ортогональны. При каком

Пусть отличные от нуля векторы a и b

 

 

 

G

 

 

 

 

G G

3.

значении параметра λ вектор a + λb ортогонален вектору a +b ?

Вычислите высоту параллелепипеда, построенного на трех векторах

 

G JG G

G G JG G

G G JG

G G

 

a =3 p + 2q 5r, b = p q + 4r иc = p 3q + r , если за основание взят

 

 

 

 

 

G

 

параллелограмм, построенный на векторах a иb . Кроме того,

 

известно, что

JGp, qG и rG -

взаимно перпендикулярные орты.

4.Найдите координаты вершин треугольника, если даны уравнения двух его сторон AC : x 2 y +3 = 0 , AB : x + 2 y 5 = 0 и двух его высот:

2x 4 y + 6 = 0 , 2x y +9 = 0 .

5.

Постройте кривую y = −3

4

x2 4x 5 .

 

 

3

 

6.

Приведите кривую 5x2 + 2

3 xy +7 y2 1 = 0 к каноническому виду.

7.

Найдите точку, симметричную точке M (2,1,0) относительно

 

плоскости P : y + z + 2 = 0.

 

8.

Составьте уравнение плоскости, которая проходит через точку

 

M0 (1,2, 1) перпендикулярно к двум плоскостям:

2x 4 y 3z + 7 = 0 , z = 0 .

9.Составьте уравнение плоскости, проходящей через прямую

x31 = 0y = z +2 3 перпендикулярно к плоскости x y + 4z = 0.

10.Найдите угол между прямыми L1 : x+21 = y 0.50.5 = 10z и

2x + 2 y 2z +1 = 0, L2 : 3x 2 y +3z + 4 = 0.

11.Составьте уравнение сферы, если известны координаты ее центра

C (1;0;1) и то, что плоскость 3x + 2 y 5z +8 = 0 касается сферы.

12.Найдите уравнения линий пересечения поверхности z = x2 y 2 +1 с координатными плоскостями.

139

Вариант 20

1. Дан правильный шестиугольник OABCDE со стороной ОА = 3.

JJG JG JJJG

G

JJG

JG

Обозначим OA = m, AB

= n и

BC

= p . Установите зависимость между

G

 

 

JJG JJJG JJJG JJJG JJJG

ними. Выразите через m и n векторы OB, BC, ED, OD, DA.

2.Докажите, что если диагонали четырехугольника в точке пересечения

 

делятся пополам, то этот четырехугольник - параллелограмм.

3.

G JG

 

c

 

= 2,

JG

= 6 , а угол между

Найдите длину вектора a =3c d , если

 

 

d

 

JG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторами c иd равен 60°.

 

 

 

 

 

 

4.Найдите уравнения и длины сторон и медиан треугольника если даны две его вершины А (-1, 2), В (-11, 7) и точка М (19/3;8/3) пересечения его медиан.

5.

Постройте кривую y = 5 3 2x .

6.Приведите кривую 10x2 + 4 3 xy +6 y2 = 0 к каноническому виду.

7.Найдите точку, симметричную точке M (1;2;0) относительно плоскости P : 4x 5 y z 7 = 0.

8.Найдите угол между плоскостями 6x + 2 y 4z +17 = 0 ,

9x +3y 6z 4 = 0 .

9.Вычислите кратчайшее расстояние между прямыми:

x

=

y 3

=

z 2

,

x +1

=

y + 2

=

z

.

1

2

 

 

0

 

1

 

 

0

 

 

 

 

2

10.

5x 4 y +3z 3 = 0,

на

Составьте уравнения проекции прямой

+ 2

 

0,

 

 

4x y z

=

 

 

 

плоскость 5x 3y + 2z +5 = 0.

 

 

 

 

 

 

11.

Составьте уравнение сферы, если известно, что точки

 

 

 

 

 

M1 (2;3;3), M2 (2;1;1), M3 (0;3;1), M4 (2;3;1) лежат на сфере.

12.

Найдите уравнения линий пересечения поверхности

 

x2

y2

 

= −3z

6

4

 

 

 

 

 

 

с координатными плоскостями.

140