Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

edisk_files / PraktykumLA+AG

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
12.05.2015
Размер:
4.04 Mб
Скачать

Розділ 2. ВЕКТОРНА АЛГЕБРА

41

2.19. Дії над комплексними числами у тригонометричній і показниковій формах

Тригонометрична (показникова)

 

 

 

 

z (cos i sin ) ei

форма комплексного числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ейлерова формула

 

 

 

 

 

 

 

 

ei

cos i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e i

1 0

 

 

 

 

Модуль комплексного числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

x2 y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zz

 

z

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аргумент комплексного числа

 

 

Arg z

arg z 2 k,k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arg z — головне значення Arg z;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arg z ( ; ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добуток комплексних чисел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2(cos( 1

2) i sin( 1 2))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ei( 1 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спряження комплексного числа

z

 

(cos( ) i sin( )) e i

Частка комплексних чисел

 

z

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(cos(

2

)

i sin(

))

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

e

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Натуральний степінь

 

 

 

 

zn

n (cos n i sin n )

комплексного числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nein ,n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Муаврова формула

(cos i sin )n

cosn i sin n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корінь з комплексного числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

i

2 k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

z

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 k

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i sin

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 0,n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всі значення n

 

 

 

розташовані у

 

 

z

 

 

 

вершинах правильного n -кутника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

3.1. Рівняння ліній і поверхонь

 

Рівняння лінії на площині L :

y

 

 

 

 

1) неявне F(x,y) 0,(x;y) D;

 

 

 

L

 

2) явне y f (x), x [a;b];

 

 

 

M(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x x(t),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

[ ; ];

M(x;y) L {(x;y) | F(x,y) 0}

 

 

 

 

 

 

 

y y(t)

 

3) параметричні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) векторне параметричне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t),t [ ; ].

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка перетину ліній

 

 

F (x,y) 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F2(x,y) 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння поверхні :

 

 

 

M(x;y; z)

 

1) неявне F(x,y, z) 0;

 

 

z

 

 

 

 

2) явне z f (x, y);

 

 

 

 

 

 

 

3) параметричні

 

 

 

 

O

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x(u,v),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

y y(u,v), (u;v)

 

 

M(x;y;z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z z(u,v),

 

 

 

 

{(x;y;z) | F(x,y, z) 0}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лінія перерізу поверхонь

 

 

F (x,y,z) 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F2(x,y,z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Деякі типи поверхонь:

 

 

 

z

 

 

 

1) поверхні обертання

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z f ( x2 y2 );

 

 

 

 

 

 

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

O

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння лінії може задавати також точку, частину площини і порожню множину.

Рівняння поверхні може задавати також точку, частину простору і порожню множину.

 

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

43

 

Поверхня утворена обертанням кривої

 

z

f (y) навколо осі Oz

2) циліндричні поверхні F(x,y) 0;

 

z

 

— напрямна

 

 

 

 

L

лінія

 

 

 

 

 

L — твірні

 

 

 

O

y

O — вершина

 

 

x

 

 

конуса

 

 

 

 

 

3) конічні поверхні

 

 

z

 

 

F(tx,ty,tz) tqF(x,y, z) t 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

O

y

 

 

 

 

 

 

Рівняння лінії у просторі L :

 

 

z

M

1) переріз двох поверхонь

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (x,y, z) 0,

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

y

F (x,y, z) 0;

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(t),

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(t), t [ ; ];

 

 

 

 

2) параметричні y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(t)

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) векторне параметричне

 

 

 

 

r r (t),t [ ; ]

 

 

 

 

 

44 Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

3.2. Перетворення систем координат

Паралельне перенесення

 

 

 

y

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

x x a,

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y y b

y

y b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повертання

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

x cos

y sin ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x sin y cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x cos y sin ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

i x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x sin y cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переорієнтування

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

x,

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y y

y

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x, x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загальне перетворення

 

 

y

y

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin a,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

cos y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y x sin y cos b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

45

3.3. Пряма у просторі

Пряма у просторі. Пряму L

 

L

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

повністю визначає точка M0(x0;y0;z0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

цієї прямої і ненульовий вектор

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s m ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M L(M0 ; s ) M0M ts , t

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

що паралельний прямій і який

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

називають напрямним вектором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прямої L.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Векторне параметричне рівняння

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ts ,t

r

r0

 

 

прямої

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметричні рівняння прямої

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

lt,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

mt,t

 

 

 

 

 

 

 

y

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

nt,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Канонічні рівняння прямої

 

 

x x0 y y0 z z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Векторне рівняння прямої

 

 

 

 

 

 

 

[

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

] 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r0,

s

 

 

 

 

 

 

Рівняння прямої, що проходить

 

x x1

 

 

 

y y1

 

 

 

 

 

z z1

 

через дві точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x1

 

 

 

 

 

 

z2 z1

M1(x1;y1;z1) та M2(x2;y2;z2)

 

 

 

 

y2 y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загальні рівняння прямої

 

a x b y c z d

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a x b y c z d 0

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умова колінеарності векторів M0M та s .

Пряму задано перетином двох площин (n1 n2 ).

46

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Площина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площина. Площину P повністю

 

 

 

 

 

 

P M

 

v

n

 

 

 

визначає точка M0 цієї площини і

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

r0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

пара неколінеарних векторів u та v,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

які паралельні площині P.

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M P(M0;u,v ) M0M t1u t2v, t1 ,t2

 

 

 

 

Векторне параметричне рівняння

r

r0

t1u t2v,t1 ,t2

 

 

площини

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметричні рівняння площини

 

 

 

 

t u

 

t v ,

 

 

 

 

 

 

x x

0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t u

 

t v , t

,t

 

 

 

 

y y

0

 

2

 

 

 

 

1

y

 

 

2

y

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t u

 

t v

,

 

 

 

 

 

 

z z

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

z

 

 

2

z

 

 

 

 

 

Рівняння площини, що проходить

 

 

 

 

(M 0M, u,v ) 0

 

 

 

через точку M0 паралельно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторам u та v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загальне рівняння площини

 

 

 

ax by cz d 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n b нормальний вектор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння площини, що проходить

 

 

 

 

(M0M,n) 0;

 

 

 

через точку M0 перпендикулярно до

 

 

 

 

 

 

 

a(x x0) b(y y0) c(z z0) 0

вектора n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння площини у відрізках

x

y

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

a b c 1

 

 

 

 

 

c

 

 

Площина перетинає осі координат у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точках A(a; 0; 0), B(0;b; 0),C (0; 0;c).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

k

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O j

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x i

 

 

 

Нормувальний множник

 

 

 

 

 

 

sgn d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 b2

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

47

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормоване рівняння площини

x cos y cos z cos p 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p — віддаль від площини до початку

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

координат (p 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

cos — орт нормального

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вектора площини.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неповні рівняння площини ( 0 означає, що відповідний коефіцієнт нульовий,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а 0 — відповідний коефіцієнт ненульовий).

 

 

 

 

 

a

b

c

d

 

Висновок

a

b

c

d

 

Висновок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

P

0

0

0

0

 

P Oyz

0

0

0

0

 

P Oxy

0

0

0

0

 

P Oyz

0

0

0

0

 

P Oxy

0

0

0

0

 

Oy P

0

0

0

0

 

P Oxz

0

0

0

0

 

P Oy

0

0

0

0

 

P Oxz

0

0

0

0

 

Oz P

0

0

0

0

 

Ox P

0

0 0

0

 

P Oz

0

0

0

0

 

P Ox

0

0 0

0

 

O P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Пряма на площині

 

Векторне параметричне рівняння

L

 

 

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прямої

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r0

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

,s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

0

 

 

 

m

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r0 ts,t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметричні рівняння прямої

x x

 

lt,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0

mt,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Канонічне рівняння прямої

 

 

 

x x0

y y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння прямої, що проходить через

 

 

x x1

 

 

y y1

 

дві точки M1(x1;y1) та M2(x2;y2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x1

y2 y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умова колінеарності векторів M0M та s .

48

 

 

 

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

 

 

 

 

 

Загальне рівняння прямої

 

 

 

 

r0

M0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

r

 

M

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

n

нормальний вектор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

O

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прямої L n.

 

 

 

 

 

 

ax by c 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння прямої, що проходить

 

 

 

 

(M0M,n) 0;

 

через точку M0

перпендикулярно до

 

 

 

 

 

 

 

 

a(x x0 ) b(y y0 ) 0

вектора n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння прямої у відрізках

 

 

x

 

y

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

1

 

 

 

 

 

Пряма перетинає осі координат у

 

 

 

b

 

b

 

L

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

точках A(a; 0), B(0;b )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

a

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння прямої з кутовим

 

y kx b

 

 

 

k tg

коефіцієнтом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння прямої з кутовим

 

 

 

 

y k(x x0 ) y0

 

коефіцієнтом k, що проходить через

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точку M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормувальний множник

 

 

 

 

 

sgnc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 b2

 

Нормоване рівняння прямої

 

 

 

x cos y sin p 0

 

0

cos

cos

p — віддаль від площини до початку

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— орт

координат (p 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нормального вектора прямої;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неповні рівняння прямої

a

b

 

c

Висновок

a

b

c

Висновок

(0 означає, що відповідний коефіцієнт

0

0

 

0

L

0

0

0

L Oy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нульовий, а 0 — відповідний

0 0 0 L Ox

0 0 0 L Oy

коефіцієнт ненульовий)

0 0 0 L Ox

0 0 0 O L

 

 

 

 

 

 

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

49

3.6. Взаємне розташування прямих у просторі

 

Прямі L1(M1;s1) і L2(M2;s2 ):

 

 

 

 

 

 

мимобіжні

(M1M2

, s1, s2 ) 0

L1

 

 

Через мимобіжні прямі не можна

 

 

 

 

 

L2

провести площину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перетинні

(M M

2

, s , s

) 0,

L1

 

1

1

2

 

 

Через перетинні і різні паралельні

 

s1 s2

 

 

 

 

 

 

L2

прямі можна провести єдину площину.

 

 

 

 

 

паралельні (різні)

s1 s2

 

M1M2

 

 

 

 

Через кожну точку простору

 

 

 

 

 

L2

проходить одна й лише одна пряма

 

 

 

 

 

L1

 

 

 

 

 

 

паралельна заданій.

 

 

 

 

 

 

збіжні

 

 

 

 

s1 s2

M1M2

Рівняння задають одну й ту саму

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пряму.

 

 

 

 

 

 

3.7. Взаємне розташування площин

 

 

 

 

 

Площини P1 : a1x b1y c1z d1

0

та P2

: a2x b2y c2z d2

0 :

 

перетинаються вздовж прямої

 

n1

n2

 

 

 

P1

L

 

перпендикулярні

 

 

n1

n2

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

P

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

паралельні (різні)

 

a1 b1

c1

d1

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

P2

 

 

a2

b2

c2

d2

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P1

 

 

 

збіжні

 

 

 

a1

b1

c1

d1

 

 

 

 

 

a

2

b

c

2

 

d

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

50

Розділ 3. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ

3.8. Взаємне розташування прямої і площини

Площина P n і пряма L(M0; s ):

перетинаються в одній точці

 

 

s

 

s L

n

n

P M

перпендикулярні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

n

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

паралельні (без спільних точок)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

n s , M0

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0 L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мають безліч спільних точок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n s , M0

P

n

s M0

(пряма L лежить у площині) P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

L

Соседние файлы в папке edisk_files