Высшая математика Часть 2
.pdfВариант 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 : x−−11 = y −01,5 = z 1−3.
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 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 : x−−11 = y +00,5 = z +01,5.
8.Составьте уравнение плоскости, которая проходит через начало координат перпендикулярно к двум плоскостям x + y − z − 4 = 0 ,
x− y + 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
x2−1 = y 4+5 = z 2−1 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 jG− k, 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
x− y +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,
x− y − 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
x3−1 = 0y = z +2 3 перпендикулярно к плоскости x − y + 4z = 0.
10.Найдите угол между прямыми L1 : x−+21 = y 0.5−0.5 = 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