Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практикум ГиА.PDF
Скачиваний:
25
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
530.33 Кб
Скачать

Система свелась к трапециевидному виду. Перенесем слагаемые с x1, x5 в правую часть.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

=

3

x

 

1 x

5

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 3x4 = −x1 + 4x5,

 

 

 

10

 

 

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

= −

1

4x5,

 

 

x3 +5x4

3x5, x

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

10x4 =114x5.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

=

 

 

 

 

 

 

x5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

x1 1 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

1

4x

 

 

 

 

 

 

 

R .

 

 

 

Ответ: система совместна, X =

 

 

,x ,x

 

 

 

 

 

 

 

2

 

5

 

 

1

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

7 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5. Прямая на плоскости

1. Написать уравнения прямых, параллельных биссектрисе второго координатного угла и отсекающих на оси 0y отрезки b1 = 3, b2 = −4, b3 = 52 .

Решение: tgα = tg135° = −1; y = −x +3; y = −x 4;

y = −x + 52 .

Ответ: y = −x + 52 .

2. Уравнение прямой привести к виду уравнения с угловыми коэффициентами. Найти углы, образованные прямой с осью 0x . 4x + 2 y 5 = 0.

Решение: y = − 42 x + 52 .

Ответ: y = −2x + 52 , α = arctg(2) +π.

3. Найти отрезки, отсекаемые на осях координат прямой

4x +5y +8 = 0.

Решение: 84 x 85 y =1;

20

2x 85 y =1; a = −2, b = −85 .

Ответ: a = −2, b = −85 .

4. Вычислить площадь треугольника, заключенного между осями координат и прямой 2x + 7 y 14 = 0. Сделать чертеж.

Решение:

 

x

+

y

=1; a = 7; b = 2;

7

 

 

 

 

2

 

S =

1

ab =

 

1

7 2 = 7(кв.ед.).

2

2

 

 

 

 

 

Ответ: 7 квадратных единиц.

5. Даны точки L(6,0) и N(0,8). Через середину отрезка LN провести прямую, отсекающую на оси 0x отрезок, втрое больший, чем на оси 0y .

Решение: LM = MN, где M - середина отрезка LN; xM = 62+ 0 = −3, yM = 0 +2 8 = 4, M (3,4);

Уравнение искомой прямой имеет вид: ax + by =1, a = 3b;

3xb + by =1;

M лежит на искомой прямой, ее координаты удовлетворяют уравнению прямой:

33b + b4 =1 1 + 4 = b b = 3, a = 9;

уравнение искомой прямой

x

+

y

=1 x +3y 9 = 0.

9

 

 

3

 

Ответ: x +3y 9 = 0.

 

 

 

 

6. Диагонали ромба, равные 8 и 6 единицам, приняты за оси координат. Найти уравнения сторон ромба.

Решение: a = 4,

b = 3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+

y

=1,

x

+

y

=1,

 

x

y

=1,

x

y

=1.

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

3

 

 

 

3

 

 

4

3

 

 

 

 

 

Ответ:

x

+

y

 

=1,

x

+

y

=1,

x

y

 

=1,

x

y

=1.

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

3

 

 

 

4

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

 

4

3

 

№7. Вычислить площадь треугольника, стороны которого лежат на прямых, заданных уравнениями: x 3y +11 = 0, 5x + 2y 13 = 0, 9x + 7 y 3 = 0. Решение: решим по правилу Крамера:

x 3y +11 = 0

A(1,4);

5x + 2 y 13 = 0

21

5x + 2 y 13 = 0

B(5,6);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x + 7 y 3 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3y +11 = 0

C(2,3); S =

1

 

 

 

1

4

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

1

 

=

 

6 +15 8 12 3 20

 

=17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x + 7 y 3 = 0

 

2

 

 

 

2

3

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Даны две стороны параллелограмма x y +1 = 0, 3x + 2y 12 = 0 и точка E(6,4) пересечения его диагоналей. Написать уравнения двух других сторон параллелограмма.

Решение:

y = x +1,

y = −

3

x + 6;

 

 

 

 

 

x y +1

= 0

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

,

y = x +1 =

3

x + 6, x = 2, y = 3; A(2,3); - точка пересечения сторон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3x + 2 y 12 =

 

 

2

 

 

 

параллелограмма.

 

 

 

 

 

 

 

Найдем координаты точки C(x, y) , где E - середина отрезка AC :

 

 

 

2 + x

 

= 6 2 + x =12, x =10;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 + y

 

= 4 3 + y = 8,

y = 5; C(10,5).

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения искомых сторон параллелограмма имеют вид: y = x +b1 , y = −

x +b2 ;

2

5 =10 +b1 ,

b1 = −5,

x y 5 = 0 - уравнение третьей стороны.

 

 

 

5 = −

 

3

10 +b2 ,

 

b2

= 20, 3x + 2y 40 = 0 - уравнение четвертой стороны.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: x y 5 = 0,

3x + 2y 40 = 0.

 

 

9. Написать уравнение прямой, проходящей через точку M пересечения прямых 5x y +10 = 0, 8x + 4 y +9 = 0 и параллельно прямой x +3y = 0 (не находя точки M ).

Решение: Уравнение пучка прямых, проходящих через точку M , имеет вид:

α(5x y +10) + β(8x + 4y +9) = 0 (5α +8β)x + (α + 4β) y +10α +9β = 0 ;

Записывая условие параллельности, получаем:

5α +8β

=

α + 4β

; 16α = −20β;

1

3

 

 

 

α = −

5

β;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

Можно взять α = −5, тогда уравнение примет вид:

x +3y 2 = 0.

Ответ: x +3y 2 = 0.

 

 

 

 

 

 

10. Дан треугольник с вершинами в точках P(4,0), Q(0,4),

R(2,2). Найти

уравнения его медиан.

0 + 2

 

 

4 + 2

 

 

Решение: из вершины P к стороне QR : x =

=1;

y =

 

= 3; P1 (1,3).

2

 

 

 

 

 

2

 

 

22

каноническое уравнение: x +5 4 = y 30 3x +12 = 5y ;

аналогично для других вершин.

Ответ: 3x 5y +12 = 0 , 3x y + 4 = 0 , y = 2.

11. Через точку пересечения прямых 3х+5у-8=0 и 4х-7у+3=0 провести прямую, перпендикулярную одной из них, и прямую, параллельную прямой

2х+6у-2=0.

Решение:

Прямая, перепендикулярная 1-ой прямой, будет иметь вид:

A1A2+B1B2=0, A2=B1 B2=-A1, A1B1+B1(-A1)=0.

Коэффициенты получаются из соответствующих коэффициентов другой прямой переменой мест и изменением знака одного из коэффициентов.

3х+5у+С1=0, 5х-3у+С1=0, С1= -(5-3)= -2. 1) 5х-3у-2=0.

Прямая, параллельная 2-ой прямой, будет иметь вид: 2х+6у+С2=0, С2= -(2+6)= -8.

2) 2х+6у-8=0.

3x +5y 8 = 04x 7 y +3 = 0,

=

 

3

5

 

= −2120 = −41,

 

 

 

4

7

 

 

 

 

 

x =

 

 

8

5

 

 

= −56 +15 = −41 ,

x =1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 7

 

 

 

y =

 

 

3

8

 

 

= −9 32 = −41,

y =1.

 

 

 

 

 

 

 

4

3

 

 

 

 

Ответ: 5х-3у-2=0, 2х+6у-8=0.

12. Найти внутренние углы треугольника, если известно, что его стороны лежат на прямых: х-6у+5, 5х-2у-3=0, х+у-9.

Решение:

tgφ по формуле – определяется тангенс одного из 2-х углов, сумма которых равна 1800. Меняя нумерацию прямых, получим второе значение для тангенса, отличающиеся от первого только знаком.

В треугольнике возможен только один тупой внутренний угол. Если тангенс одного из углов окажется отрицательным, нужно проверить, является ли треугольник тупоугольным аналитически c2>a2+b2 (из теоремы косинусов). Если tgϕ1 > 0, tgϕ2 > 0, tgϕ3 > 0, то нужно проверить, нет ли среди внутренних

улов треугольника тупого угла. Если такой угол имеется, нужно изменить нумерацию прямых на противоположную.

Вершины треугольника:

А(1,1) – пересечение 1-ой и 2-ой прямых; B(7,2) – пересечение 1-ой и 3-ей прямых; С(3,6) – пересечение 2-ой и 3-ей прямых.

23

AB = 37,

BC = 32,

AC = 29.

AB2 = 37,

BC2 = 32,

AC2 = 29.

37<32+29 угол С – острый; 32<37+29 угол А – острый; 29<37+32 угол B – острый;

Все углы треугольника – острые.

tgϕ

= tgA =

1 (2) 5 (6)

 

= 2 +30 =

28

.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1 5 + (6) (2)

17

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgϕ2

= tgB =

1 1 1 (6)

=

1 + 6

= −

7

 

 

― поменяем нумерацию прямых,

 

 

1 1 6

 

 

 

5

5

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgB =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5 11 (2)

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgϕ3

= tgC =

=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

5 1+ (2) 1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: tgA =

 

 

28

, tgB =

7

,

 

 

 

tgC =

 

7

.

 

 

 

17

5

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№13. Составить уравнение прямой, проходящей через начало координат, если известно, что она образует угол 45º с прямой у=2х-3.

Решение:

У=2х-3, k1=2, φ=45º,

1 = tgϕ =

 

k 2 k1

=

k 2 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + k1k 2

1 + 2k 2

k 2

2 =1 + 2k 2 , или

2 k 2

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 2k 2

 

 

 

2 k 2 =1 + 2k 2

k 2

= −3.

 

1 = 3k 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

k 2

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

у= -3х и

y =

1

x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: у= -3х и y = 13 x.

№14. Написать уравнение сторон и высот треугольника PQR: P(-4,3), Q(2,5), R(6,-2).

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PQ:

x + 4

=

y 3

 

x + 4 = 3(y 3) x 3y +13 = 0 ,

k1

=

1

 

или

6

 

3

 

2

 

 

 

 

 

24

y =

x

+

13

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QR:

x 2

 

=

y 5

7x +14 = 4y 20

 

 

7x + 4y 34 = 0,

 

 

 

7

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 2 = −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

17

 

 

x + 4

 

y 3

 

 

 

 

 

4

 

y = −

x +

.

PR:

=

 

 

5x 20 =10y 30

4

 

10

5

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x +10y 10 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k3

= −

1

или y = −

1

x +1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Высота, опущенная из P на QR:

y y1 = k(x x1 ) ― уравнение пучка прямых, проходящих через точку (x1 , y1 ).

k 2 = −

 

7

k1' = −

1

 

=

4

.

4

 

 

 

7

 

 

 

 

4

 

 

k 2

 

P(-4,3)

 

 

 

y 3 =

(x + 4)

 

7y 21 = 4x +16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 7y +37 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

Высота, опущенная из Q на PR:

k3 = −

1

 

k'2 = −

 

1

 

= 2.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k3

 

 

Q(2,5)

 

 

 

y 5 = 2(x 2)

2x y +1 = 0.

Высота, опущенная из R на PQ:

k1 =

1

 

 

 

 

k3' = −

 

 

1

= −3.

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

k1

3x + y 16 = 0.

R(6,-2)

y + 2 = −3(x 6)

Замечание: при составлении уравнения прямой, проходящей через 2 заданные точки, любую из точек можно считать первой.

через 2 заданные точки, любую из точек можно считать первой.

Ответ: PQ: k1 = 13 или y = x3 +133 .

QR:

k 2

= −

7

 

или

y = −

7

 

x +

17

.

4

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PR:

k3

= −

1

 

или

y = −

 

1

x +1.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Высота, опущенная из P на QR: 4x 7y + 37 = 0. Высота, опущенная из Q на PR: 2x y +1 = 0. Высота, опущенная из R на PQ: 3x + y 16 = 0.

25

№15. Найти точку, симметричную точке М(5,5) относительно прямой x + y 3 = 0.

Решение:

Через точку М проведём прямую, перпендикулярную прямой x + y 3 = 0. Она имеет вид: x y +C = 0.

М(5,5) 5-5+С=0 С=0. x y = 0 ― уравнение прямой.

Найдём координаты точки пересечения прямых:

x + y 3 = 0

 

 

 

 

 

 

y = 0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

2x 3 = 0

 

 

 

 

x =

3

 

= y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

 

 

O

 

 

 

,

 

 

― точка пересечения.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

О – середина отрезка ММ.

 

 

 

3

 

=

 

5 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 = 5 + x

x = −2

 

2

 

 

2

 

М’(-2,-2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

=

 

5 + y

 

3 = 5 + y

y = −2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: М’(-2,-2).

 

 

 

16.

 

Вычислить

высоту

трапеции,

основания которой лежат на прямых

3x + 4y 20 = 0 и 6x +8y 15 = 0.

 

Решение:

Высота трапеции равна расстоянию между указанными прямыми. Последнее равно расстоянию произвольной точки одной прямой до другой прямой.

x0 = 0,

 

3x0 + 4 y0 20 = 0, 4 y0

=10 y0 =

5

.

 

2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A0

0,

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расстояние от точки до прямой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

Ax0 +by0

+C

 

6 0 +8

 

45

20 45

 

25

 

 

ρ =

=

2

=

= 2,5.

 

 

A2 + B2

=

10

10

 

 

 

 

62 +82

 

 

 

Ответ: 2,5.

№17. Найти центр и радиус круга, вписанного в треугольник со сторонами 1)

3x + 4 y +12 = 0, 2) 4x +3y 12 = 0, 3) 3x 4 y 12 = 0.

Решение:

26