Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методические указания и контрольные задания по высшей математике.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
1.37 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

j

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

 

 

ax

ay

az

aybz

azby i axbz

azbx j axby

aybx k ;

 

a, b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bx

by

bz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax

 

 

ay

 

 

az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

 

 

bx

 

 

by

 

 

bz

 

.

 

 

 

 

 

 

 

a

b

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cx

 

 

cy

 

 

cz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2.2. Даны вершины пирамиды

 

A(5; 1; 4), B(1;

2;

1),

C(3; 3; 4),

S(2;

2; 2) .

Найти

длину высоты, опущенной из вершины S на грань АВС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Так

 

как объем

V

пирамиды

равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Sосн. h , то

h

3V

 

,

где h | SO |

– высота пирамиды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sосн.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sосн. – площадь основания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

(1 5; 2 1; 1 4)

 

( 4; 1; 3),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

AC ( 2; 2; 0),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3; 1; 6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находим объем пирамиды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 mod

 

4

1

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 | 24 | 4 (куб.ед.) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

0

 

 

 

48 0 6

18

0

12

 

 

 

AB

 

AC

 

AS

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

3

1

 

 

6

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находим площадь основания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sосн. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 mod

 

i

 

j

 

 

k

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1 6

 

 

[

AB

,

AC

]

4

1

3

 

6

i

 

6

j

6

k

 

 

( 6)2 ( 6)2 ( 6)2

 

3 3 3 (кв.ед.)

2

 

2

 

2

2

0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем в формулу h

 

 

 

 

3V

 

 

 

3 4

 

 

4

 

 

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sосн.

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Прямая

Нормальным вектором прямой называется любой вектор, перпендикулярный прямой. Направляющим вектором прямой называется любой вектор, лежащий на этой прямой или

на параллельной прямой.

2.3.1. Прямая на плоскости. Различные виды прямой

Каждая прямая на плоскости Oxy определяется линейным уравнением первой степени с двумя неизвестными.

1.Общее уравнение прямой. На плоскости Oxy составим уравнение прямой l, проходящей через точку Mo (xo , yo ) , с нормальным вектором n ( A, B) (рис.2).

16

y

 

 

 

 

 

 

 

Возьмем произвольную точку M(x, y),

 

 

 

лежащую на прямой l.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x xo , y yo .

 

 

 

(по определению

 

 

 

 

 

 

 

Mo M

Mo M

n

 

n( A, B)

 

нормального вектора).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mo

 

 

 

 

Следовательно,

их скалярное

произведение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

(n, Mo M ) 0 . В

координатной

форме

это

0

M(x, y)

равенство пример вид:

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

A(x xo ) B( y yo ) 0 Ax By Axo Ayo 0

 

 

 

Ax By C 0,

где C = - Axo

Byo .

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

Ax By C 0 называется

общим уравнением прямой, где

А и

В не

равны

одновременно нулю ( A2 B2 0 ).

Если B 0 , то уравнение можно представить в виде уравнения с угловым коэффициентом

y kx b, где

k

A

;

b C

(k tg , где – угол наклона прямой к оси Ох).

B

 

 

 

B

 

2. Уравнение прямой, проходящей через точку Mo (xo , yo ) , с направляющим вектором s (m, n)

у

 

 

Строим чертеж (рис.3).

 

 

 

Пусть M(x, y) – произвольная точка прямой l.

 

s

 

 

 

Тогда вектор

 

 

x xo , y yo коллинеарен

 

 

 

 

Mo M

 

 

 

вектору

 

 

(m, n) .

 

Следовательно,

их

М

 

 

s

Мо

 

координаты пропорциональны, т.е.

 

l

х

 

 

 

 

 

 

x xo

 

 

y yo

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

Такое

уравнение называется каноническим

Рис. 3

 

 

 

уравнением прямой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из этого уравнения следует параметрические уравнения прямой

 

 

 

 

 

 

 

x x

 

y y

x xo mt;

 

 

 

 

 

 

 

o

 

o

t

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

y yo nt.

 

 

 

 

3. Уравнение прямой, проходящей через две точки M1 (x1, y1 ),

M2 (x2 , y2 ) . В качестве

направляющего вектора прямой можно взять вектор

 

 

 

x2 x1, y2 y1 . Тогда искомое

s

M1M2

уравнение примет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x1

 

y y1

.

 

 

 

x

x

 

y

2

y

 

 

 

2

1

 

 

 

1

 

 

 

 

Пример 2.3. Вершины треугольника находятся в точках

A(2; 2),

B(1, 2), C( 1, 0). Найти

проекцию точки А на ВС.

Решение. Строим чертеж (рис.4). Проекция точки А на ВС есть точка пересечения основания ВС с высотой АН. Составим уравнение прямой ВС по двум точкам

17

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]