Алгебра и Геометрия / GeomAlgebra
.pdfЗаписать |
|
|
|
|
в алгебраической форме элементы |
|
множества: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
634. p4 1. |
635. p6 |
|
|
|
636. p3 i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
638. p6 64. |
639. p8 16. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
633. p3 1. |
|
|
1. |
|
|
|
637. p4 ¡4. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
640. p6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8p |
|
|
|
|
|
|
|
642. q4 |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
643. p3 |
|
|
. |
644. p3 |
|
. |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
. |
|
641. 4 |
|
|
|
|
|
. |
|
¡72(1 ¡ ip |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
¡27 |
3 |
i ¡ 8 |
3) |
1 + i |
2 ¡ 2i |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
647. r¡1 + ip3. |
648. s |
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
646. |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
¡9(1 ¡ ip3) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 ¡ i |
|
|
|
2 + i |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
645. |
3 8 + 24i |
|
|
|
p |
3 |
|
27 ¡ 54i |
|
|
|
|
4 |
|
18 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Пользуясь |
таблицами, |
извлечь корни: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
649. |
p3 2 + i. |
|
|
650. p3 3 ¡ i. |
651. |
p5 2 + 3i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Вычислить: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
rp3 + i. |
653. |
|
rp3 ¡ i. |
|
|
654. |
r1 + ip3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
652. |
6 |
|
|
|
|
|
1 ¡ i |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
1 + i |
|
|
|
|
6 |
|
|
1 ¡ i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
656. (z +1)n ¡(z ¡1)n = 0. |
657. (z +i)n +(z ¡1)n = 0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
655. (z +1)n +(z ¡1)n = 0. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Выразить через cos x è sin x: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
658. |
cos 5x. |
|
659. cos 8x. |
|
|
660. sin 6x. |
|
|
|
661. sin 7x. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
662. |
Выразить tg 6' через tg '. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Выразить через первые степени тригонометрических функций углов, кратных x: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
663. |
sin3 x. |
664. sin4 x. |
|
665. cos5 x. |
|
|
666. cos6 x. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГЛАВА 7. МНОГОЧЛЕНЫ
22. Наибольший общий делитель многочленов
Выполнить деление с остатком: |
|
x |
|
|
. 668. x3 |
|
|
x2 |
|
x |
|
|
|
x2 |
|
x |
|
|
|||||||||||
667. |
x4 |
x3 |
|
x2 |
x |
|
íà x2 |
¡ 3 |
|
|
¡3 |
|
¡ |
¡ 1 |
íà |
|
¡ 2 |
|
. |
||||||||||
|
2 |
4 |
¡ 3 3 |
|
+ 4 |
2 |
¡ 5 |
|
+ 6 |
|
|
+ 1 |
|
5 |
3 |
|
|
|
3 |
|
|
+ 1 |
|
||||||
669. |
x |
3¡ 2x2 |
+ 4x |
¡ 6x + 8 íà x ¡ 1.3 |
|
|
670. |
2x ¡ 5x ¡ 8x íà x + 3. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
¡ x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
671. |
4x |
+ x |
íà x + 1 + i. |
672. x |
|
¡ x íà x ¡ 1 + 2i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
673.При каком условии многочлен x3 +px+q делится на многочлен вида x2 +mx¡1?
674.При каком условии многочлен x4 + px2 + q делится на многочлен x2 + mx + 1?
Определить наибольший общий делитель двух многочленов:
675. x4 + x3 ¡ 3x2 ¡ 4x ¡ 1, x3 + x2 ¡ x ¡ 1.
676. x5 + x4 ¡ x3 ¡ 2x ¡ 1, 3x4 + 2x3 + x2 + 2x ¡ 2. 677. x6 ¡ 7x4 + 8x3 ¡ 7x + 7, 3x5 ¡ 7x3 + 3x2 ¡ 7.
678. x5 ¡ 2x4 + x3 + 7x2 ¡ 12x + 10, 3x4 ¡ 6x3 + 5x2 + 2x ¡ 2. 679. x6 + 2x4 ¡ 4x3 ¡ 3x2 + 8x ¡ 5, x5 + x2 ¡ x + 1.
680. x5 + 3x4 ¡ 12x3 ¡ 52x2 ¡ 52x ¡ 12, x4 + 3x3 ¡ 6x2 ¡ 22x ¡ 12.
681. x5 + x4 ¡ x3 ¡ 3x2 ¡ 3x ¡ 1, x4 ¡ 2x3 ¡ x2 ¡ 2x + 1.
682. x4 ¡ 10x2 + 1, x4 ¡ 4p2x3 + 6x2 + 4p2x + 1.
683. x4 + 7x3 + 19x2 + 23x + 10, x4 + 7x3 + 18x2 + 22x + 12. 684. x4 ¡ 4x3 + 1, x3 ¡ 3x2 + 1.
31
685. 2x6 ¡ 5x5 ¡ 14x4 + 36x3 + 86x2 + 12x ¡ 31, 2x5 ¡ 9x4 + 2x3 + 37x2 + 10x ¡ 14. 686. 3x6 ¡ x5 ¡ 9x4 ¡ 14x3 ¡ 11x2 ¡ 3x ¡ 1, 3x5 + 8x4 + 9x3 + 15x2 + 10x + 9.
Пользуясь алгоритмом Евклида, для заданных многочленов f(x) è g(x) подобрать многочлены u(x) è v(x) так, чтобы f(x)u(x) + g(x)v(x) = d(x), ãäå d(x) наибольший общий делитель f(x) è g(x):
687. f(x) = x4 + 2x3 ¡ x2 ¡ 4x ¡ 2, g(x) = x4 + x3 ¡ x2 ¡ 2x ¡ 2. 688. f(x) = x5 + 3x4 + x3 + x2 + 3x + 1, g(x) = x4 + 2x3 + x + 2.
689. f(x) = x6¡4x5+11x4¡27x3+37x2¡35x+35, g(x) = x5¡3x4+7x3¡20x2+10x¡25.
690. f(x) = 3x7 + 6x6 ¡3x5 + 4x4 + 14x3 ¡6x2 ¡4x + 4, g(x) = 3x6 ¡3x4 + 7x3 ¡6x + 2. 691. f(x) = 3x5 + 5x4 ¡ 16x3 ¡ 6x2 ¡ 5x ¡ 6, g(x) = 3x4 ¡ 4x3 ¡ x2 ¡ x ¡ 2.
692. f(x) = 4x4 ¡ 2x3 ¡ 16x2 + 5x + 9, g(x) = 2x3 ¡ x2 ¡ 5x + 4.
Пользуясь алгоритмом Евклида, для заданных многочленов f(x) è g(x) подобрать многочлены u(x) è v(x) так, чтобы f(x)u(x) + g(x)v(x) = 1:
693. f(x) = 3x3 ¡ 2x2 + x + 2, g(x) = x2 ¡ x + 1. 694. f(x) = x4 ¡ x3 ¡ 4x2 + 4x + 1, g(x) = x2 ¡ x ¡ 1.
695. f(x) = x5 ¡ 5x4 ¡ 2x3 + 12x2 ¡ 2x + 12, g(x) = x3 ¡ 5x2 ¡ 3x + 17. 696. f(x) = 2x4 + 3x3 ¡ 3x2 ¡ 5x + 2, g(x) = 2x3 + x2 ¡ x ¡ 1.
697. f(x) = 3x4 ¡ 5x3 + 4x2 ¡ 2x + 1, g(x) = 3x3 ¡ 2x2 + x ¡ 1.
698. f(x) = x5 + 5x4 + 9x3 + 7x2 + 5x + 3, g(x) = x4 + 2x3 + 2x2 + x + 1.
23. Корни многочленов. Схема Горнера
Выполнить деление с остатком: |
700. 2x5 ¡ 5x3 ¡ 8x íà x + 3. |
|
|
699. |
x4 ¡ 2x3 + 4x2 ¡ 6x + 8 íà x ¡ 1. |
|
|
701. |
3x5 + x4 ¡ 19x2 ¡ 13x ¡ 10 íà x ¡ 2. |
702. x4 ¡ 3x3 ¡ 10x2 + 2x + 5 íà x + 2. |
|
703. |
4x3 + x2 íà x + 1 + i. 704. x3 ¡ x2 ¡ x íà x ¡ 1 + 2i. |
|
|
Разложить многочлен f(x) по степеням x ¡ x0: |
|
||
705. |
x4 + 2x3 ¡ 3x2 ¡ 4x + 1, x0 = ¡1. |
706. x5, x0 = 1. |
|
707. |
x4 ¡ 8x3 + 24x2 ¡ 50x + 90, x0 = 2. |
708. x4 + x3 + x2 + x + 1, x0 = 1. |
|
Определить кратность корня x0 для многочлена f(x): |
|
||
709. |
f(x) = x5 ¡ 5x4 + 7x3 ¡ 2x2 + 4x ¡ 8, x0 = 2. |
|
|
710. |
f(x) = x5 + 7x4 + 16x3 + 8x2 ¡ 16x ¡ 16, x0 = ¡2. |
|
|
711. |
f(x) = 3x5 + 2x4 + x3 ¡ 10x ¡ 8, x0 = ¡1. |
|
|
712. |
f(x) = x5 ¡ 6x4 + 2x3 + 36x2 ¡ 27x ¡ 54, x0 = 3. |
|
|
713. |
Определить коэффициент a так, чтобы многочлен x5 ¡ ax2 ¡ ax + 1 èìåë ¡1 |
||
корнем не ниже второй кратности. |
|
|
|
714. |
Определить A è B так, чтобы трехчлен Ax4 + Bx3 + 1 делится на (x ¡ 1)2. |
. |
|
715. |
Определить A è B так, чтобы трехчлен Axn+1 + Bxn + 1 делился на (x ¡ 1)2 |
|
|
716. |
Доказать, что многочлены: |
|
|
à) x2n ¡ nxn+1 + nxn¡1 ¡ 1;
á) x2n+1 ¡ (2n + 1)xn+1 + (2n + 1)xn ¡ 1;
â) (n ¡ 2m)xn ¡ nxn¡m + nxm ¡ (n ¡ 2m)
имеют число 1 тройным корнем.
32
717. Найти условие, при котором многочлен x5 + ax3 + b имеет двойной корень,
отличный от нуля. 5 3
718. Найти условие, при котором многочлен x +10ax +5bx+c имеет тройной корень,
отличный от нуля. n n¡m
719. Доказать, что трехчленный многочлен x + ax + b не может иметь корней,
отличных от нуля, выше второй кратности. |
|
||
720. Найти условие, при котором трехчленный многочлен xn +axn¡m +b имеет двой- |
|||
ной корень, отличный от нуля. |
|
|
|
721. Доказать, что многочлен |
|
|
|
|
x |
x2 |
xn |
1 + |
1! + |
2! + ¢ ¢ ¢ + |
n! |
не имеет кратных корней
24. Разложение многочленов на неприводимые множители
Разложить на линейные множители многочлены:
722. x3 ¡ 6x2 + 11x ¡ 6. 723. x4 + 4. 724. x4 ¡ 10x2 + 1.
725. Построить многочлены наименьшей степени с комплексными коэффициентами по данным корням:
а) двойной корень 1, простые 2, 3 и 1 + i; б) тройной корень ¡1, простые 3 и 4;
в) двойной корень i, простой ¡1 ¡ i.
Разложить на неприводимые вещественные множители многочлены: |
||||||||||||||||||||
726. |
x4 |
+ 4. |
|
|
727. x6 |
+ 27. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
728. |
x2n ¡ 2xn + 2. |
|
729. x4 ¡ ax2 + 1; ¡2 < a < 2. |
|
730. x2n + xn + 1. |
|||||||||||||||
731. |
Построить многочлены наименьшей степени с вещественными коэффициентами |
|||||||||||||||||||
по данным корням: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
а) двойной корень 1, простые 2, 3 и 1 + i; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
б) тройной корень 2 ¡ 3i; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
в) двойной корень i, простой ¡1 ¡ i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Найти наибольший общий делитель многочленов: |
x + 5). |
|
|
|||||||||||||||||
732. |
|
x |
3 |
x |
2 |
x |
x |
|
, |
x |
2 |
x |
|
|
|
|||||
|
( |
|
¡ 1) ( |
|
2 |
+ 2) ( |
|
3 |
¡ 3)( |
4¡ 4) ( |
¡ 1) ( |
|
2+ 2)( |
3 |
|
4 |
|
|||
733. |
(x3¡ 1)(x |
|
2¡ 1)(x |
|
¡ 1)(x2 |
¡ 1)3, .(x + 1)(x |
+ 1)(x |
|
+ 1)(x |
|
+ 1). |
|||||||||
734. |
(x |
¡ 1)(x |
¡ 2x + 1), (x |
|
¡ 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Найти наибольший общий делитель многочлена и его производной: |
||||||||||||||||||||
735. (x¡1)3(x+1)2(x¡3). 736. (x¡1)(x2 |
¡1)(x3¡1)(x4¡1). |
|
737. xm+n¡xm¡xn+1. |
738.Доказать, что x3m + x3n+1 + x3p+2 делится на x2 + x + 1.
739.Когда x3m ¡ x3n+1 + x3p+2 делится на x2 ¡ x + 1?
740.При каком условии x3m + x3n+1 + x3p+2 делится на x4 + x2 + 1?
Найти все те значения m, для которых многочлен f делится на g:
741. f = x2m + xm + 1, g = x2 + x + 1. 742. f = (x + 1)m ¡ xm ¡ 1, g = x2 + x + 1. 743. f = (x+1)m +xm +1, g = x2 +x+1. 744. f = (x+1)m ¡xm ¡1, g = (x2 +x+1)2. 745. f = (x + 1)m + xm + 1, g = (x2 + x + 1)2.
33
ГЛАВА 8. ВЕКТОРНАЯ АЛГЕБРА
25. |
Действия с векторами |
|
|
|
|
|
|||||
746. |
Векторы |
a = ¡! |
= ¡¡! |
|
|
|
|
|
|||
|
AC è b |
BD служат диагоналями параллелограмма ABCD. |
|||||||||
Выразить векторы AB, BC, CD, DA через векторы a è b. |
|
|
|
|
|||||||
747. |
В треугольнике ABC проведены медианы AD, BE, CF . Представить векторы |
||||||||||
¡¡! ¡¡! ¡! |
|
|
|
|
|
¡! |
¡! |
|
|
|
|
AD, BE, CF в виде линейных комбинаций векторов AB è AC. |
|
|
|
||||||||
748. В треугольнике ABC проведены медианы AD, BE, CF . Найти сумму векторов |
|||||||||||
¡¡! ¡¡! ¡! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AD, BE, CF . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
749. |
Точки E è F служат серединами сторон AB è CD четырехугольника ABCD. |
||||||||||
Доказать, что для векторов ¡! ¡¡! ¡¡! |
¡! |
= (¡¡! |
+ ¡¡!) 2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
EF , BC, AD справедливо равенство EF |
BC |
AD = |
. |
|||
750. |
Точки K è L служат серединами сторон BC è CD параллелограмма ABCD. |
||||||||||
Выразить векторы |
¡¡! ¡¡! |
|
¡¡! ¡! |
|
|
|
|
||||
751. |
|
|
|
BC è CD через векторы AK è AL. |
|
|
|
|
|||
Доказать, что сумма векторов, идущих из центра правильного многоугольника |
|||||||||||
к его вершинам равна 0. |
|
|
|
|
|
|
|||||
752. |
Доказать, что вектор, идущий из произвольной точки пространства в центр |
||||||||||
правильного многоугольника, есть среднее арифметическое векторов, идущих из этой |
|||||||||||
точки к вершинам многоугольника. |
¡! ¡¡! |
|
|
|
|
||||||
753. В ромбе |
ABCD |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
даны диагонали AC è BD. Разложить по этим двум векторам |
||||||||
все векторы, совпадающие со сторонами ромба: ¡! ¡¡! ¡¡! ¡¡! |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
AB, BC, CD, DA. |
|
|
|
754. Дан правильный шестиугольник ABCDEF и векторы a è b. Разложить по этим |
|||||||||||
двум векторам векторы |
¡! ¡! ¡¡! ¡! ¡! ¡¡! ¡¡! ¡¡! ¡! |
|
|||||||||
|
a = |
¡! |
= ¡! |
|
AB, AC, AD, AE, AF , BC, CD, DE, EF , åñëè |
|
|||||
|
|
á) a |
= |
¡! |
= ¡! |
|
|
||||
à) |
|
AB, b |
AC; |
|
|
|
AB, b |
AF . |
¡! ¡¡! ¡! |
¡! |
|
755. Дан тетраэдр OABC. Выразить через векторы OA, OB, OC вектор EF , ãäå E |
|||||||||||
è F середины ребер OA è BC соответственно. |
¡! ¡¡! ¡! |
¡! |
|||||||||
|
|
|
|
OABC |
|
|
|
||||
756. Дан тетраэдр |
|
|
|
. Выразить через векторы OA, OB, OC вектор EF , ãäå E |
середина ребра OA, à F точка пересечения медиан треугольника ABC. ¡! ¡¡!
757.Дан параллелепипед ABCDEF GH. Принимая за базис a; b; c векторы AB, AD,
¡!
AE, найти в этом базисе координаты векторов, совпадающих с ребрами, диагональю параллелепипеда и диагоналями его граней, для которых вершина E служит началом.
758. |
Из точки |
O |
выходят два вектора OA |
a, OB |
= |
b. Найти какой-нибудь вектор |
|||
|
|
|
|
|
¡! = |
¡¡! |
|
||
OM, идущий по биссектрисе угла AOB. |
|
|
|
||||||
¡¡! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
759. |
В трапеции ABCD отношение основания BC к основанию AD равно ¸. Ïðè- |
||||||||
|
|
|
|
AD è AB найти координаты векторов AB, BC, CD, DA, AC, |
|||||
нимая за базис векторы ¡¡! |
¡! |
|
|
¡! ¡¡! ¡¡! ¡¡! ¡! |
|||||
BD. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¡¡! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
760. |
В плоскости треугольника ABC найти такую точку M, чтобы выполнялось |
||||||||
|
MA |
MB |
MC |
. |
|
|
|
||
равенство ¡¡! + |
¡¡! + |
¡¡! |
= 0 |
|
|
|
|
||
761. |
К точке M приложены три ненулевых вектора x, y, z, сумма которых равна |
íóëþ. Çíàÿ óãëû ®, ¯, ° между векторами y è z, z è x, x è y, найти отношения модулей этих векторов jxj : jyj : jzj.
26. Система координат
762. Проверить, что четыре точки A(3; ¡1; 2), B(1; 2 ¡ 1), C(¡1; 1 ¡ 3), D(3; ¡5; 3) служат вершинами трапеции.
34
763. На плоскости даны четыре точки A(1; ¡2), B(2; 1), C(3; 2), D(¡2; 3). Разложить
¡¡! ¡¡! ¡¡! ¡! ¡!
векторы AD, BD, CD по базису AB è AC.
764. Дан правильный шестиугольник ABCDEF . Принимая за начало системы ко-
¡! ¡!
ординат точку A, а за базис - векторы AB è AC, найти координаты вершин шести-
угольника.
765. Даны две смежные вершины A(¡1; 3), B(2; 1) параллелограмма ABCD. Найти две другие его вершины при условии, что AC параллельна оси Ox, à BD параллельна оси Oy.
766. Даны три последовательные вершины параллелограмма A(¡2; 1), B(1; 3), C(4; 0). Найти четвертую вершину D.
767. Даны две точки A(¡3; 1) è B(2; ¡3). На прямой AB найти точку M так, чтобы она была расположена по ту же сторону от точки A, что и точка B и чтобы отрезок AM был втрое больше отрезка AB.
768. Линейно зависимы ли тройки векторов a, b, c? Если да, то выразить вектор c через a, b:
(i) a = (5; 2; 1); b = (¡1; 4; 2); c = (¡1; ¡2; 6); |
|
|
|
|||||
(ii) a = (6; 4; 2); b = (¡9; 6; 3); c = (¡3; 6; 3); |
|
|
|
|||||
(iii) a = (6; ¡18; 12); b = (¡8; 24; ¡16); c = (8; 7; 3). |
|
|||||||
769. Векторы ¡! |
= (2 6 |
|
¡4) |
¡! |
= (4 2 |
|
¡2) |
|
AB |
; |
; |
|
è AC |
; |
; |
|
совпадают со сторонами треуголь- |
íèêà ABC. Определить координаты векторов, совпадающих с медианами AM, BN,
CP .
770.Доказать, что для любых трех векторов a, b, c и любых трех чисел p, q, r, векторы pa ¡ qb, rb ¡ pc, qc ¡ ra компланарны.
771.Даны векторы a = (2; 5; 14), b = (14; 5; 2). Найти проекцию вектора a на плоскость Oxy при направлении проектирования, параллельному вектору b.
772.Даны векторы a = (1; 2; 3), b = (2; ¡2; 1), c = (4; 0; 3), d = (16; 10; 18). Найти
проекцию вектора d на плоскость, определяемую векторами a è b, при направлении проектирования, параллельному вектору c.
773.Даны две точки A(1; 2; 3) è B(7; 2; 5). На прямой AB найти точку M так, чтобы M è B были расположены по разные стороны от точки A и чтобы отрезок AM был вдвое длиннее отрезка AB.
774.Вершина A параллелепипеда ABCDEF GH принята за начало координат, а ребра AB, AD, AE за базис. Найти координаты остальных вершин.
775.Вершина O тетраэдра OABC принята за начало координат, а ребра OA, OB, OC за базис. Найти координаты точек пересечения медиан граней тетраэдра.
27. Деление отрезка в данном отношении
776.Даны точки A(3; ¡1), B(2; 1). Найти точку, симметричную точке A относительно точки B.
777.Точки M, N, P являются серединами сторон треугольника. Определить его
вершины, если
(i) M(2; ¡1), N(¡1; 4), P (¡2; 2); (ii) M(2; 4), N(¡3; 0), P (2; 1).
778. Даны две смежные вершины A, B параллелограмма ABCD и точка пересечения диагоналей M. Найти остальные вершины, если
(i) A(¡4; ¡7), B(2; 6), M(3; 1);
35
(ii) A(¡3; 5), B(1; 7), M(1; 1).
779. В треугольнике с вершинами A(5; 4), B(¡1; 2), C(5; 1) проведена медиана AD.
Найти ее длину.
780. Выразить координаты точки пересечения медиан треугольника через координаты его вершин.
781. Прямая проходит через точки M(2; ¡3), N(¡6; 5). На этой прямой найти точку, ордината которой равна ¡5.
782. Прямая проходит через точки M(7; ¡3), N(23; ¡6). Найти точки пересечения
этой прямой с осями абсцисс и ординат.
783. Даны три последовательные вершины трапеции A(¡2; ¡3), B(1; 4), C(3; 1). Найти четвертую вершину D и точки пересечения диагоналей и боковых сторон трапеции, если основание AD в пять раз больше основания BC.
784. Дана точка A(2; 4). Найти точку B при условии, что точка C пересечения прямой AB с осью ординат делит отрезок AB в отношении, равном 2=3, а точка D пересе- чения прямой AB с осью абсцисс делит отрезок AB в отношении ¡3=4.
785. Найти две точки A è B , çíàÿ, ÷òî C(¡5; 4) делит отрезок AB в отношении 3=4, а точка D(6; ¡5) в отношении 2=3.
786. Даны две вершины треугольника A(¡4; ¡1; 2), B(3; 5; 16). Найти третью вершину C , зная, что середина стороны AC лежит на оси Oy, а середина стороны BC на плоскости Oxz.
787. Найти отношение, в котором плоскость Oyz делит отрезок AB: A(2; ¡1; 7),
B(4; 5; ¡2).
788.Даны две точки A(8; ¡6; 7) è B(¡20; 15; 10). Установить, пересекает ли прямая AB какую-нибудь из осей координат.
789.Заданы три последовательных вершины трапеции: A(¡3; ¡2; ¡1), B(1; 2; 3), C(9; 6; 4). Найти четвертую вершину D этой трапеции, точку M пересечения ее диагоналей и точку S пересечения боковых сторон, если длина основания AD равна 15.
790.Даны четыре точки: A(¡3; 5; 15), B(0; 0; 7), C(2; ¡1; 4), D(4; ¡3; 0). Установить, пересекаются ли прямые AB è CD, и если пересекаются, то найти точку их пересечения.
28. Скалярное произведение
791.Даны единичные векторы a, b, c, удовлетворяющие условию a + b + c = 0. Вычислить (a; b) + (b; c) + (c; a).
792.Даны векторы a, b, c, удовлетворяющие условию a + b + c = 0. Вычислить
(a; b) + (b; c) + (c; a), çíàÿ, ÷òî jaj = 3, jbj = 1, jcj = 4. |
|
|
|
|
|||||||
793. |
Доказать, что вектор d = b(a; c) ¡ c(a; b) перпендикулярен вектору a. |
||||||||||
|
|
|
|
b = |
¡! |
= ¡¡! |
|
|
|
|
|
794. |
Даны векторы |
|
AB, c |
BC, à BD высота треугольника ABC. Выразить |
|||||||
вектор |
¡¡! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BD через векторы b è c. |
|
|
|
|
|
|
||||
795. |
Дан равносторонний треугольник ABC, длины сторон которого равны 1. Вы- |
||||||||||
числить выражение |
(¡! ¡¡!) + (¡¡! ¡!) + (¡! ¡!) |
. |
|
|
|
||||||
AB; BC |
BC; CA CA; AB |
|
|
|
|||||||
796. В треугольнике ABC: BC = 5, CA = 6, AB = 7. Найти скалярное произведение |
|||||||||||
векторов |
¡! ¡¡! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB è BC. |
|
|
|
|
AD |
BE |
|
CF |
(¡¡! ¡¡!)+ |
797. В треугольнике ABC проведены медианы |
, |
|
, |
|
. Вычислить BC; AD |
||||||
(¡! ¡¡!) + (¡! ¡!) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
CA; BE |
AB; CF . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
798. |
В треугольнике ABC точка D делит сторону AB в отношении AD : DB = t. |
Выразить длину CD через длины a, b, c сторон треугольника и число t.
36
799. Доказать, что при любом расположении точек A, B, C, D на плоскости или в
¡¡! ¡¡! ¡! ¡¡! ¡! ¡¡!
пространстве имеет место равенство (BC; AD) + (CA; BD) + (AB; CD) = 0.
800. Доказать, что если в тетраэдре ABCD два ребра перпендикулярны к противо-
положным ребрам, то перпендикулярны и противоположные ребра третьей пары. 801. Даны два неколлинеарных вектора a è b. Найти вектор x, компланарный век-
торам a è b и удовлетворяющий системе уравнений (a; x) = 1, (b; x) = 0.
802. Даны два вектора a è b. Найти вектор c, являющийся ортогональной проекцией вектора b на прямую, направление которой определяется вектором a.
803. Даны два вектора a è n. Найти вектор b, являющийся ортогональной проекцией вектора a на плоскость, перпендикулярную вектору n.
804. Найти вектор, являющийся ортогональной проекцией вектора a = (¡14; 2; 5) на прямую с направляющим вектором b = (2; ¡2; 1).
805. Найти вектор, являющийся ортогональной проекцией вектора a = (8; 4; 1) на плоскость, перпендикулярную вектору b = (2; ¡2; 1).
806. Даны три вектора: a = (8; 4; 1), b = (2; ¡2; 1), c = (1; 1; 9). Найти вектор, являющийся ортогональной проекцией вектора c на плоскость, определяемую векторами a è b.
807. Даны два вектора: a = (8; 4; 1), b = (2; ¡2; 1). Найти вектор c, компланарный векторам a è b, перпендикулярный вектору a, равный ему по длине и образующий с вектором b тупой угол.
808. Найти внутренние углы треугольника с вершинами A(1; 2; 3), B(3; 0; 4), C(2; 1; 3).
29. Векторное и смешанное произведения
809. Даны два вектора a = (0; 1; 1) è b = (1; 1; 0). Найти вектор c длины 1, перпендикулярный вектору a, образующий с вектором b óãîë 45o и направленный так, чтобы упорядоченная тройка векторов a, b, c имела положительную ориентацию.
810. Даны два вектора a = (1; 1; 1) è b = (1; 0; 0). Найти вектор c длины 1, перпендикулярный вектору a, образующий с вектором b óãîë 60o и направленный так, чтобы упорядоченная тройка векторов a, b, c имела положительную ориентацию.
811. Даны три вектора: a = (8; 4; 1), b = (2; 2; 1), c = (1; 1; 1). Найти вектор d длины 1, образующий с векторами a è b равные углы, перпендикулярный вектору c, направленный так, чтобы упорядоченные тройки векторов a, b, c è a, b, d имели одинаковую
ориентацию.
812. Даны три вектора: a = (8; 4; 1), b = (2; ¡2; 1), c = (1; 1; 1). Найти вектор d длины 1, компланарный векторам a è b, перпендикулярный вектору c и направленный так, чтобы упорядоченные тройки векторов a, b, c è a, d, c имели противоположную
ориентацию.
813. Даны два вектора a = (11; 10; 2) è b = (4; 0; 3). Найти вектор c длины 1, перпендикулярный векторам a è b и направленный так, чтобы упорядоченная тройка векторов a, b, c имела положительную ориентацию.
814. Даны три вектора: a = (8; 4; 1), b = (2; ¡2; 1), c = (4; 0; 3). Найти четвертый вектор d длины 1, перпендикулярный векторам a è b и направленный так, чтобы упорядоченные тройки векторов a, b, c è a, b, d имели одинаковую ориентацию.
815.Вычислить площадь треугольника ABC, åñëè A(0; 2; ¡3), B(¡1; 0; ¡1), C(4; 4; 1).
816.Вычислить объем параллелепипеда ABCDA0B0C0D0, зная его вершину A(1; 2; 3)
èконцы выходящих из нее ребер B(9; 6; 4), D(3; 0; 4), A0(5; 2; 6).
37
817.Даны три вектора a = (1; ¡1; 3), b = (¡2; 2; 1), c = (3; ¡2; 5). Вычислить ha; b ci.
818.Установить, компланарны ли векторы a, b, c, åñëè
1) a = (2; 3; ¡1), b = (1; ¡1; 3), c = (1; 9; ¡11); 2) a = (3; ¡2; 1), b = (2; 1; 2), c = (3; ¡1; ¡2); 3) a = (2; ¡1; 2), b = (1; 2; ¡3), c = (3; ¡4; 7).
819. Доказать, что четыре точки A(1; 2; ¡1), B(0; 1; 5), C(¡1; 2; 1), D(2; 1; 3) лежат в
одной плоскости.
820. Вычислить объем тетраэдра ABCD, åñëè A(2; ¡1; 1), B(5; 5; 4), C(3; 2; ¡1) è
D(4; 1; 3).
821. Дан тетраэдр ABCD. Найти длину его высоты, опущенной из вершины D, åñëè
A(2; 3; 1), B(4; 1; ¡2), C(6; 3; 7), D(¡5; ¡4; 8).
822. Объем тетраэдра равен 5, три его вершины находятся в точках A(2; 1; ¡1), B(3; 0; 1), C(2; ¡1; 3). Найти координаты четвертой вершины D, если известно, что она лежит на оси Oy.
823. Три вектора a, b, c связаны соотношениями a = [b; c], b = [c; a], c = [a; b]. Найти
длины этих векторов и углы между ними.
824. Доказать, что если три вектора a, b, c не коллинеарны, то из равенств [a; b] = [b; c] = [c; a] вытекает соотношение a + b + c = 0 и обратно.
825.Доказать, что если [a; b] + [b; c] + [c; a] = 0, то векторы a, b, c компланарны.
826.Доказать, что если векторы [a; b], [b; c], [c; a] компланарны, то они коллинеарны.
827.От одной точки отложенны три некомпланарных вектора a, b, c. Доказать, что
плоскость, проходящая через концы этих векторов, перпендикулярна вектору [a; b] +
[b; c] + [c; a].
ГЛАВА 9.
ПРЯМАЯ И ПЛОСКОСТЬ
30. Прямая на плоскости
828. Написать уравнение прямой, которая
(а) проходит через точку (3; ¡2) параллельно оси Oy;
(б) проходит через точку (3; ¡5) параллельно вектору (4; ¡2);
(в) проходит через две точки (2; 3) è (4; ¡6);
(г) отсекает на осях Ox è Oy отрезки, равные 3 è ¡5.
829. Написать параметрическое и общее уравнения прямой, проходящей через точку (3; ¡2) и параллельной вектору (¡2; 3).
830. Дан треугольник ABC: A(¡2; 3), B(4; 1), C(6; ¡5). Написать уравнение медианы этого треугольника, проведенной из вершины A.
831. Дан треугольник ABC: A(4; 4), B(¡6; ¡1), C(¡2; ¡4). Написать уравнение биссектрисы внутреннего угла треугольника, при вершине C.
832. Определить взаимное расположение пар прямых: |
|
(à) 2x + 3y ¡ 1 = 0; |
4x + 6y ¡ 7 = 0; |
(á) x = 5 + 4t, y = ¡2 ¡ 2t; x = 1 ¡ 2t, y = 7 + t; |
|
(â) 3x + 9y + 5 = 0; |
x = 2 + 3t, y = ¡t. |
38
833.Зная уравнения двух сторон параллелограмма x ¡ 3y = 0 è 2x + 5y + 6 = 0 и одну из его вершин C(4; ¡1), составить уравнения двух других сторон.
834.Через точку M(2; 5) провести прямую, равноудаленную от точек P (¡1; 2) è
Q(5; 4).
835. Составить уравнение прямой, параллельной двум параллельным прямым x + y ¡ 1 = 0, x + y ¡ 13 = 0 и равноудаленной от них.
836. Даны две прямые 2x + 3y ¡ 5 = 0, x ¡ y ¡ 1 = 0 и пять точек P (3; 1), Q(2; 2), R(¡2; 1), S(1; ¡1), T (4; 0). Пусть AMB тот из четырех углов, в котором лежит точка P , à CMD угол ему вертикальный, в каких углах лежат остальные четыре точки.
837. Две параллельные прямые 2x ¡ 5y + 6 = 0, 2x ¡ 5y ¡ 7 = 0, делят плоскость на три области. Установить, каким областям принадлежат точки A(2; 1), B(3; 2), C(1; 1),
D(2; 8), E(7; 1), F (¡4; 6).
838. Даны четыре точки: A(5; 3), B(1; 2), C(3; 0), D(2; 4). Установить, принадлежит ли точка пересечения M прямых AB è CD отрезкам AB è CD или их продолжениям.
839. Стороны треугольника ABC заданы уравнениями AB: 2x ¡ y + 2 = 0, BC:
x + y ¡ 4 = 0, AC: 2x + y = 0. Определить положение точек M(3; 1), N(7; ¡6), P (3; 2)
относительно данного треугольника 840. Составить уравнения прямых, параллельных прямой
ящих от нее на расстоянии 5.
841. Найти расстояние между двумя параллельными прямыми
3x ¡ 4y + 43 = 0.
842. Составить уравнение биссектрис углов между прямыми
0.
843.Найти касательные к окружности с центром (1; 1) и радиусом 3, параллельные прямой 5x ¡ 12y = 0.
844.Написать уравнения сторон ромба, зная точку M(1; 6) пересечения его диагоналей и по точке на трех его сторонах: P (3; 0) на стороне AB, Q(6; 6) на стороне BC,
R(5; 9) на стороне CD.
845. Написать уравнения сторон квадрата, зная его центр M(1; 6) и по точке на двух непараллельных сторонах: P (4; 9) на стороне AB, Q(¡5; 4) на стороне BC.
846. Написать уравнения сторон квадрата, зная по точке на каждой из них: P (2; 1) на стороне AB, Q(0; 1) на стороне BC, R(3; 5) на стороне CD, S(¡3; ¡1) на стороне
DA.
31. Плоскость и прямая в пространстве
847. Написать уравнение плоскости, которая проходит через
(а) точку (2; 1; ¡1) перпендикулярно вектору (1; ¡2; 3);
(б) точку (3; 4; ¡5) параллельно векторам (3; 1; ¡1), (1; ¡2; 1);
(в) точки (2; ¡1; 3), (3; 1; 2) параллельно вектору (3; ¡1; 4);
(г) три точки (3; ¡1; 2), (4; ¡1; ¡1), (2; 0; 2).
848. Составить уравнение прямой, если она
(а) проходит через точку (1; 2; 3) и перпендикулярна Oxy;
(б) проходит через точку (2; 3; 4), пересекает ось Oz и перпендикулярна ей;
(в) лежит в Oyz, параллельна Oy, отсекает на Oz отрезок, равный 3;
(ã)лежит в плоскости y + 2z = 0 и пересекает прямые x = 2 ¡ t, y = 4 + 2t, z = 1 è
x = 1 ¡ t, y = t, z = 6 + t;
39
(д) проходит через точку (3; ¡1; ¡4), пересекает ось Oz и параллельна плоскости
y + 2z = 0.
849.Составить уравнение плоскости, отсекающей на осях Ox è Oy отрезки, соответственно равные 5 è ¡7, и проходящей через точку (1; 1; 2).
850.Составить уравнение плоскости, проходящей через прямую x = 2 + 3t, y =
¡1 + 6t, z = 4t и параллельной прямой x = ¡1 + 2t, y = 3t, z = ¡t.
851. Составить уравнение плоскости, проходящей через прямую x = 1, y = 2 + t,
z = 2 ¡ t и точку (¡2; 3; 0).
Установить взаимное расположение прямой l и плоскости P . Если они пересекаются,
найти точку их пересечения: |
|
P : 3x + 5y ¡ z ¡ 2 = 0. |
|
852. |
l: (x ¡ 12)=4 = (y ¡ 9)=3 = (z ¡ 1)=1; |
||
853. |
l: (x + 1)=2 = (y ¡ 3)=4 = z=3; P : 3x ¡ 3y + 2z ¡ 5 = 0. |
||
854. |
l: (x ¡ 13)=8 = (y ¡ 1)=2 = (z ¡ 4)=3; |
P : x + 2y ¡ 4z + 1 = 0. |
|
855. |
l: (x ¡ 7)=5 = (y ¡ 4)=1 = (z ¡ 5)=4; |
P : 3x ¡ y + 2z ¡ 5 = 0. |
|
856. |
l: 3x + 5y ¡ 7z + 16 = 0; |
P : 5x ¡ z ¡ 4 = 0: |
|
|
2x ¡ y + z ¡ 6 = 0; |
||
857. |
l: 2x + 3y + 6z ¡ 10 = 0; |
|
|
|
x + y + z + 5 = 0; |
P : y + 4z + 17 = 0: |
|
858. |
l: x + 2y + 3z + 8 = 0; |
P : 2x ¡ y ¡ 4z ¡ 24 = 0: |
|
|
5x + 3y + z ¡ 16 = 0; |
Установить взаимное расположение двух прямых. Если они пересекаются или парал- |
|||||
лельны, написать уравнение плоскости, которая их содержит: |
|||||
859. |
x = 1 + 2t, y = |
7 |
+ t, z = 3 + 4t; |
x = 6 + 3t, y = ¡1 ¡ 2t, z = ¡2 + t. |
|
860. |
x = 1 + 2t, y = |
2 |
¡ 2t, |
z = ¡t; x = ¡2t, y = ¡5 + 3t, z = 4. |
|
861. |
x = 2 + 4t, y = |
¡6t, z = ¡1 ¡ 8t; |
x = 7 ¡ 6t, y = 2 + 9t, z = 12t. |
||
862. |
x = 1 + 9t, y = |
2 |
+ 6t, |
z = 3 + 3t; |
x = 7 + 6t, y = 6 + 4t, z = 5 + 2t. |
863. |
2x ¡ 3y ¡ 3z ¡ 9 = 0; |
x = 9t; y = 5t; z = ¡3 + t: |
|||
864. |
x ¡ 2y + z + 3 = 0; |
||||
x + z ¡ 1 = 0; |
|
|
x ¡ 2y + 3 = 0; |
||
|
3x + y ¡ z + 13 = 0; |
y + 2z ¡ 8 = 0: |
32. Плоскость и прямая в пространстве (продолжение)
865. Найти ортогональную проекцию точки (1; 3; 5) на прямую 2x + y + z ¡ 1 = 0,
3x + y + 2z = 0.
866.Найти ортогональную проекцию точки (1; 2; ¡3) на плоскость 6x¡y+3z¡41 = 0.
867.Найти основание перпендикуляра, опущенного из точки (9; 6; 4) на прямую (x¡
1)=4 = (y ¡ 2)=0 = (z ¡ 3)=3.
868. Найти точку, симметричную точке (1; 2; 3) относительно плоскости 2x ¡ 3y +
5z ¡ 68 = 0.
869. Найти точку, симметричную точке (1; 2; 3) относительно прямой (x ¡ 8)=1 =
(y ¡ 11)=3 = (z ¡ 4)= ¡ 1.
870.Составить уравнение проекции прямой x = 3 + 5t, y = ¡1 + t, z = 4 + t на плоскость 2x ¡ 2y + 3z ¡ 5 = 0.
871.Провести через точку пересечения плоскости x + y + z ¡ 1 = 0 с прямой y = 1, z + 1 = 0 прямую, лежащую в этой плоскости и перпендикулярную данной прямой.
40