Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математика / АГ-1.pptx
Скачиваний:
4
Добавлен:
27.11.2024
Размер:
925.94 Кб
Скачать

Аналитическая геометрия на

плоскости Преподаватель:

Филипенко Николай Максимович

доцент ОМИ ШБИП ТПУ

Аналитическая геометрия

Аналитическая геометрия – раздел геометрии, в котором простейшие линии и поверхности (прямые, плоскости, кривые и поверхности второго порядка) исследуются средствами алгебры.

Линией на плоскости называют геометрическое

место

точек

M(x;y),

координаты

которых

удовлетворяют уравнению

 

(1)

 

 

 

F(x,y) = 0,

 

 

где F(x,y) – многочлен степени n.

 

 

Поверхностью

называют

геометрическое место

точек

M(x;y;z),

координаты

которых

удовлетворяют уравнению

(2)

 

 

 

F(x,y,z) = 0,

 

 

где F(x,y,z) – многочлен степени n.

 

Линией в пространстве называют пересечение двух поверхностей.

Уравнения (1) и (2) называют общими

уравнениями линии на плоскости и

поверхности соответственно. Степень

§ Прямая на плоскости

1. Общее уравнение прямой на плоскости и его исследование

ЗАДАЧА 1. Записать проходящей через

перпендикулярно вектору

M 0

r0

O

уравнение прямой, точку N M{A(, xB};y ),

0 0 0

N

r M

Уравнения r r0 , N 0 и A(x x 0 ) B( y y0 ) 0

называют уравнением прямой, проходящей через точку

M0 (x0 , y0 )

перпендикулярно

вектору

 

{A,B}

N

векторной и координатной форме соответственно).

Уравнения

r ,

 

C 0 и

Ax By C 0 называют

N

общим уравнением прямой на плоскости (в векторной и координатной форме соответственно).

ВЫВОДЫ:

1)Прямая на плоскости является линией первого порядка. В общем случае она задается уравнением Ax+By+C = 0, где A,B,C – числа.

2)Коэффициенты A и B не обращаются в ноль одновременно, так как с геометрической точки зрения это координаты вектора, перпендикулярного прямой.

Вектор, перпендикулярный прямой, называют

нормальным вектором этой прямой.

Прямая на плоскости

Основные уравнения прямой на плоскости

1. Уравнение прямой, проходящей через

 

заданную0 0точку0

перпендикулярно

 

M (x ; y

)

 

N A; B

 

заданному вектору

 

 

 

N A; B

 

 

A(x x0 ) B( y y0 ) 0

 

 

2. Общее уравнение прямой

M 0 (x0 ; y0 )

 

 

 

Ax By C 0

 

 

N A; B - вектор нормали

Y

 

3. Уравнение прямой « в отрезках»

b

X

x

y

1

a

 

a

b

 

 

 

2. Другие формы записи уравнения прямой на

плоскости

1) Параметрические уравнения прямой

ЗАДАЧА 2. Записать уравнение прямой, проходящей через точку M0(x0;y0), параллельно{m; n} вектору

Вектор, параллельный прямой, называют направляющим вектором этой прямой.

M 0

 

r0

 

r

M

O

 

 

 

 

 

x x0

t

Уравнение

r r0 t и систему уравнений

 

t

 

 

 

 

y y0

называют параметрическими уравнениями прямой

векторной и координатной форме соответственно).

m,n.

Прямая на плоскости. Основные

уравнения

4. Уравнение прямой, проходящей через

заданную точку

 

 

 

параллельно

s m; n

M 0 (x0 ; y0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заданномуx xвек0

торуy y0

- каноническое уравнение

m

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

s m; n - направляющий вектор

 

 

s m; n

 

5. Параметрические уравнения

 

 

 

 

x mt x0

 

 

 

 

 

 

 

 

M 0 (x0 ; y0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y nt y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Уравнение прямой, проходящей через

 

две заданные точки1 1 1

 

2

2

2

)

 

 

 

 

 

M (x ; y ) и M

(x

; y

s M1M 2

 

x x1

y y1

 

 

 

 

 

 

M

 

M 2 (x2 ; y2 )

x

2

x

y

2

y

 

 

(x ; y )

 

 

 

1

 

1

 

 

1

1

1

 

Прямая на плоскости. Основные

 

уравнения

7. Уравнение прямой, проходящей через

заданную0 0

точку0

 

с заданным угловым

M (x

; y )

 

 

коэффициентом

 

Y

y

y0 k(x

x0 )

y

k tg

y0

 

 

X

O x0 x

 

k

 

 

Угловой коэффициент - это тангенс угла наклона прямой.

 

Угол

отсчитывается от положительного направления оси OX

 

 

 

 

8. Уравнение прямой с угловым

Y

 

коэффициентом

b

 

 

y kx b

 

X

 

 

 

 

 

 

 

O

 

Взаимное расположение прямых на плоскости

Задачи на взаимное расположение прямых включают следующие

вопросы:

1. Нахождение точки пересечения.

2. Нахождение угла между прямыми

3. Проверка условий параллельности и перпендикулярности прямых

Для нахождения точки пересечения нужно решить систему, составленную из уравнений этих прямых, например

2x 5y 4 0

Систему можно решить методом Крамера

 

 

 

 

 

3x 2 y 1 0

 

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

 

4 ( 15) 19

x

 

8

( 5) 3

 

 

 

 

3

2

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

 

 

x

 

3

 

 

 

y

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

2 ( 12) 14

x

19

 

 

 

y

 

19

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка пересечения

M

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

Нахождение угла между прямыми

1. Если прямые заданы общими уравнениями, то угол

между прямыми – это угол между векторами нормалей

и используется формула косинуса угла между

векторами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos (N1

N2 )

 

 

A1 A2 B1B2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

N

2

 

 

A 2

B2

A 2

B2

1

 

 

 

1

1

2

2

 

 

. Если прямые заданы каноническими уравнениями, то угол между ямыми – это угол между направляющими векторами

cos (s1

s2 )

 

 

m1m2 n1n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

s2

m 2

n2

m 2

n2

 

 

 

 

1

1

2

2

 

3. Если прямые заданы угловыми коэффициентами, то

находят тангенс угла

k2

k1

 

tg

1 k1

k2

Соседние файлы в папке Математика