Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математика / practic3.ppt
Скачиваний:
47
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
914.43 Кб
Скачать

Лекционно-практическое занятие по теме

Аналитическая геометрия на плоскости

Раздел «Аналитическая геометрия на плоскости» курса «Высшая математика» включает две основные темы:

1.Прямая на плоскости

2.Кривые 2-го порядка

Прямая на плоскости

Основные уравнения прямой на плоскости

1. Уравнение прямой, проходящей через

 

 

заданную0 0точку0

перпендикулярно

 

 

M

(x ; y

)

 

 

 

 

N A; B

 

 

заданному вектору

 

 

 

 

 

 

 

N A; B

 

 

 

 

A(x x0 ) B( y y0 ) 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Общее уравнение прямой

 

M 0 (x0 ; y0 )

 

 

 

 

N A; B

Ax By C 0

 

 

 

 

- вектор нормали

 

Y

 

 

 

 

 

3. Уравнение прямой « в отрезках»

b

 

X

 

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

a

 

 

 

 

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямая на плоскости. Основные

уравнения

4. Уравнение прямой, проходящей через

заданную точку

 

 

 

 

 

 

параллельно

 

s m; n

M 0 (x0 ; y0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заданномуx xвекторуy y

 

- каноническое уравнение

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s m; n - направляющий вектор

 

 

s m; n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Параметрические уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x mt x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 0 (x0 ; y0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y nt y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Уравнение прямой, проходящей через две

заданные точки1

 

1

1

 

 

2

2

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

M

(x

; y ) и M

(x

; y

s M1M2

 

 

x x1

 

 

 

y y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M2 (x2 ; y2 )

 

 

x2 x1

y2 y1

 

 

 

 

M1 (x1; y1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямая на плоскости. Основные

 

уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Уравнение прямой, проходящей через

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заданную0 0

точку0

 

с заданным угловым

M (x

; y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициентом

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

y0 k(x

x0 )

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k tg

 

 

y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

Угловой коэффициентk

- это тангенс угла наклона прямой.

Угол отсчитывается от положительного направления оси O

8. Уравнение прямой с угловым коэффициентом

y kx b

Y

 

b

 

 

X

 

O

 

Задачи на составление уравнений прямой , определение параметров уравнений

1. Составить уравнение прямой, проходящей черезMточку0 (2;4)

параллельно прямой 5x 3y 15 0 . Построить прямую.

Решение.Нам задано уравнение прямой общего вида

Ax By C 0

N A; B -вектор нормали

Сравнивая с заданным уравнением, получаем координаты

вектора нормалиN 5; 3

Так как все параллельные прямые

можно охарактеризовать одним вектором нормали, то можно состави уравнение параллельной прямой, проходящей через данную

в условии точку. За основу берем уравнениеA(x x0 ) B( y y0 ) 0

5(x 2) 3( y

4) 0

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем угловой коэффициент

 

2

5x 10 3y 12 0

 

5x 2 3y

 

 

 

 

 

 

3

5x 3y 2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

y 5 x

2

 

k 5

 

 

 

 

 

N 5; 3

 

 

 

2

 

O X

 

 

3

3

 

3

 

 

s 3;5

-направляющий вектор

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Составить уравнение прямой, проходящей через

данную точку

x 1

 

y 3

M 0 ( 3;4)

 

 

 

 

 

 

 

5

параллельно прямой 2

Из канонического уравнения заданной прямой можно опреде ее направляющий векторs 2; 5

Поскольку для всех параллельных прямых можно взять один и тот же направляющий вектор, то берем за основу

каноническоеx x0

 

 

 

y y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнение подставляем в него координаты то

 

 

 

 

 

n

 

и направляющего вектора

 

 

 

 

 

 

m

 

 

7

 

 

 

 

 

x 3

 

 

y 4

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

y

72

 

0

 

 

 

Это уравнение можно преобразовать к уравнению

 

 

 

 

общего вида и к уравнению с угловым коэффициентом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

5(x 3) 2( y 4)

 

 

 

 

5x 15 2 y 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

5x 2 y 7 0

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

( y 4) 2 (x 3)

 

 

 

k

5

N 5;2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

- вектор нормали

угловой коэффициент

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Составить уравнение прямой, проходящей черезAточку( 5;2)

параллельно прямой

.

y 3x 5

 

В данном случае прямая задана уравнением с известным угловым коэффициентом y=kx+b. K=3

Все параллельные прямые имеют один угловой коэффициент.

 

Y

 

 

Т.о. нам известна точка на прямой и угловой Yкоэффициент.

Берем уравнениеy y0 k(x x0 )

Y

 

 

 

 

y 2 3(x 5)

17

 

 

y 2 3x 15

17 / 3

X

y 3x 17

 

 

 

 

 

 

 

Записав уравнение в виде3x y 17 0, определим вектор нормали

N 3; 1

и направляющий

 

 

 

 

 

s

 

1;3

 

 

 

 

вектор

 

 

 

Для построения прямой используем таблицу

0

-17/3

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

y

17

0

4. Составить уравнение прямой, проходящей черезMточку0 (2;4)

перпендикулярно прямой5x 3y 15 0

M0 (2;4)

 

 

 

N 5; 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x 3y 15 0

 

 

 

x x0

 

y y0

 

 

 

 

 

 

m

n

 

 

 

 

3(x 2) 5( y 4)

3x 6

Из рисунка видно, что вектор

нормали известной прямой является направляющим для искомой прямой, поэтому используем каноническое уравнен

 

x

2

 

y 4

 

5

 

3

 

 

5 y 20

 

 

3x 5 y 26 0

Таким образом, получили общее уравнение прямой, из которого определяем вектор нормалиN 3;5

Из канонического уравнения можно перейти к уравнению с угловым коэффициентом

x 2

 

y 4

 

3

 

3

k 3/ 5

 

 

 

 

5 x y 4

y

5 x 4

5

3

5. Составить уравнение прямой, проходящей черезMточку(4; 1)

перпендикулярно прямой

0

x 3t 1

 

 

 

y 2t 5

M0

(4; 1)

 

s 3; 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(x x0 ) B( y y0 ) 0

3(x 4) 2( y 1) 0 3x

Прямая задана параметрическими уравнениями, из которых найдем

направляющий векторs 3; 2

Из рисунка видно, что направляющий вектор известной прямой является вектором нормали для искомой прямой, поэтому используем уравнение прямой

с известной точкой и вектором

нормали

3x 2 y 14 0

12 2 y 2 0

Получили общее уравнение прямой, из которого

,

s 2;3

 

N 3; 2

 

Записав уравнение в виде

 

 

3

 

3

 

( y 1) 2 (x 4) ,

найдем угловой коэффициентk 2

 

Соседние файлы в папке Математика