Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторные ГС (1).doc
Скачиваний:
172
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
4.72 Mб
Скачать

Справочный материал

к 5-й лабораторной работе

1. Уравнения прямой на плоскости:

  • общее уравнение прямой l: Ax + By + C = 0, где A, B, С – числа, A2 + B2 ¹ 0; нормальный вектор прямой N = {A; B}  l; направляющий вектор прямой а = {B; – A} || l; Nl;

  • уравнение прямой, проходящей через точку М(x0;y0) перпендикулярно вектору N = {A; B}: A(x – х0) + B(yy0) = 0;

  • уравнение прямой, проходящей через точку М(x0;y0) с заданным направляющим вектором a = {ax; ay} (каноническое уравнение прямой): ;

  • уравнение прямой, проходящей через две точки М1(x1; y1) и М2(x2; y2) при x1 ¹ x2 и y1 ¹ y2:

или = 0

(при x1 = x2 и y1 y2 уравнение прямой имеет вид x = x1, а при y1 = y2 и x1 x2 – вид y = y1);

  • уравнение прямой с угловым коэффициентом k = tg j , где j – угол между прямой и положительным направлением оси х, отсчитываемый от этой оси против часовой стрелки: y = kx + b, число b – ордината точки пересечения прямой с координатной осью y;

  • уравнение прямой с угловым коэффициентом k, проходящей через точку М(x0; y0):

yy0 = k(xx0);

  • уравнение прямой в отрезках, не проходящей через начало координат: , гдеа – абсцисса точки пересечения прямой с координатной осью х, b – ордината точки пересечения прямой с координатной осью y;

  • нормальное уравнение прямой: хcos + ysin p = 0,

где p – расстояние от начала координат до прямой,  – угол

между осью Ох и перпендикуляром к прямой из начала коор-

динат (длиной р  0); чтобы составить нормальное уравнение

прямой, заданной общим уравнением Ax + By + C = 0, доста-

точно разделить данное уравнение на , причем верх-

ний знак берется, когда С > 0, а нижний – когда С < 0; если же

С = 0, то выбор знака не имеет значения;

  • полярное уравнение прямой: ()= р/cos( – ), где р  0;

  • параметрические уравнения прямой с направляющим вектором a = {ax; ay}, проходящей через точку М(x0; y0):

2. Расстояние от точки Р(x0; y0) до прямой Ax + By + C = 0 (т.е. длина перпендикуляра, опущенного из точки Р(x0; y0) на прямую): .

3. Косинус острого угла a между прямыми A1x + B1y + C1 = 0 и A2x + B2y + C2 = 0 на плоскости (угол между векторами N1 = {A1; B1} и N2 = {A2; B2}): .

4. Уравнения плоскости:

  • общее уравнение плоскости: Ax + By + Cz + D = 0, где A, B, С, D –числа, A2 + B2 + С2 ¹ 0; нормальный вектор плоскости N = {A; B; С}  плоскости;

  • уравнение плоскости, проходящей через точку М(x0; y0; z0) перпендикулярно вектору N = {A; B; С}: A(x – х0) + B(yy0) + С(zz0) = 0;

  • уравнение плоскости в отрезках – уравнение плоскости, не проходящей через начало координат: , гдеа – абсцисса точки пересечения плоскости с координатной осью х, b – ордината точки пересечения плоскости с координатной осью y, с – аппликата точки пересечения плоскости с координатной осью z;

  • уравнение плоскости, проходящей через три точки М1(x1; y1; z1), М2(x2; y2; z2) и М3(x3; y3; z3), не лежащих на одной прямой: = 0;

  • нормальное уравнение плоскости: x×cos a + y×cos b + z×cos g – p = 0, где cos a, cos b, cos g – направляющие косинусы нормального вектора плоскости N = {A; B; С}, исходящего из начала координат, т.е. косинусы углов между указанным вектором N и положительными направлениями координатных осей x, y, z соответственно; чтобы найти нормальное уравнение плоскости, заданной общим уравнением Ax + By + Cz + D = 0, достаточно разделить данное уравнение на , причем верхний знак берется, когдаD > 0, а нижний – когда D < 0; если же D = 0, то выбор знака не имеет значения.

Уравнение плоскости Q

Ориентация плоскости Q в пространстве

Ax + By + Cz = 0

плоскость Q проходит через начало координат

By + Cz + D = 0

плоскость Q параллельна координатной оси х

Ax + Cz + D = 0

плоскость Q параллельна координатной оси y

Ax + By + D = 0

плоскость Q параллельна координатной оси z

x = a

плоскость Q оси х (т.е. параллельна координатной плоскости yz) и пересекает ось x в точке x = a

y = b

плоскость Q оси у (т.е. параллельна координатной плоскости xz) и пересекает ось y в точке y = b

z = с

плоскость Q оси z (т.е. параллельна координатной плоскости xy) и пересекает ось z в точке z = с

x = 0

плоскость Q – координатная плоскость yz

y = 0

плоскость Q – координатная плоскость xz

z = 0

плоскость Q – координатная плоскость xy

5. Расстояние от точки Р(x0; y0; z0) до плоскости Ax + By + Cz + D = 0: .

6. Косинус острого угла j между плоскостями A1x + B1y + C1z + D1 = 0 и A2x + B2y + C2z + D2 = 0:

,

где N1 = {A1; B1; С1} и N2 = {A2; B2; С2} – нормальные векторы 1-й и 2-й плоскости, соответственно.