- •Тестовые задания к первой главе
- •Две матрицы называются равными, если равны их
- •Квадратная матрица, у которой все элементы, кроме элементов главной диагонали, равны нулю, называется
- •Построение обратной допускает матрица
- •Построение обратной допускает матрица
- •Тестовые задания ко второй главе.
- •Взаимно перпендикулярными векторами являются
- •Тестовые задания к третьей главе.
- •Уравнение прямой с угловым коэффициентом имеет вид:
- •Уравнение прямой, проходящей через данную точку имеет вид:
- •Уравнение прямой, проходящей через две точки имеет вид:
- •Общее уравнение прямой имеет вид:
- •Уравнение прямой в отрезках имеет вид:
- •Нормальное уравнение прямой имеет вид:
- •Полярное уравнение прямой имеет вид:
- •Каноническое уравнение гиперболы, у которой расстояние между фокусами равно 10 и действительная ось равна 8, имеет вид:
- •Каноническое уравнение параболы, в случае, когда расстояние между фокусом и вершиной равно 3 имеет вид:
- •Общее уравнение плоскости имеет вид:
- •Уравнение плоскости в отрезках на осях имеет вид:
- •Нормальное уравнение плоскости имеет вид:
- •Точки, в которых нарушается непрерывность функции, называются
- •Если в точке разрыва функции существуют конечные пределы функции слева и справа, то эта точка называется точкой
- •Первым замечательным пределом является предел
- •Вторым замечательным пределом является предел
Задание { 61 }. |
Каноническое уравнение гиперболы, у которой полуоси со- |
|||||||||
ответственно равны 5 и 3, имеет вид: |
|
|
|
|
||||||
- : |
x2 |
y2 |
|
x2 |
y2 |
|||||
|
+ |
|
= 1 , |
- : |
|
+ |
|
= 1 , |
||
25 |
9 |
5 |
3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
- : |
x2 |
y2 |
|
x2 |
y2 |
|||||
|
- |
|
= 1 , |
- : |
|
- |
|
= 1 . |
||
5 |
3 |
25 |
9 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Задание { 62 }. Каноническое уравнение гиперболы, у которой расстояние между фокусами равно 10 и действительная ось равна 8, имеет вид:
- : |
x2 |
y2 |
|
x2 |
|
y2 |
||||||
|
- |
|
= 0 , |
- : |
|
- |
|
|
= 1 , |
|||
16 |
9 |
25 |
16 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
- : |
x2 |
y2 |
|
x2 |
|
y2 |
||||||
|
- |
|
= 1 , |
- : |
|
+ |
|
|
= 0 . |
|||
16 |
9 |
16 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
25 |
|
|
Задание { 63 }. Каноническое уравнение эллипса, у которого действитель-
ная ось равна 48 и эксцентриситет e |
= |
13 |
, имеет вид: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : |
x2 |
- |
|
y2 |
= 1 , |
- : |
x2 |
|
- |
|
|
y |
2 |
= 0 |
, |
||||||||||||||
576 |
100 |
242 |
|
102 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
- : |
x2 |
|
|
y2 |
= 1 , |
- : |
x2 |
|
|
|
y2 |
= 1 . |
|
|
|||||||||||||||
|
- |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
625 |
64 |
|
24 |
13 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Задание { 64 }. |
Координаты фокусов гиперболы |
|
|
x2 |
|
- |
|
y2 |
|
= 1 имеют вид: |
|||||||||||||||||||
|
25 |
|
|
144 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
- : (0; ±14), |
|
|
|
|
- : (±13; 0), |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
- : (0; ±12), |
|
|
|
|
- : (±11; 0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Задание { 65 }. |
Уравнения асимптот гиперболы |
|
x2 |
|
y2 |
= 1 имеют вид: |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
9 |
16 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
- : y = ± |
3 |
x , |
|
|
|
- : y = ± |
9 |
x , |
|
|
|||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
- : y = ± |
4 |
x , |
|
|
|
- : y = ± |
5 |
x . |
|
|
|||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 66 }. Каноническое уравнение параболы, в случае, когда расстояние между фокусом и вершиной равно 3 имеет вид:
- : |
y2 |
= 3x , |
- : |
y2 |
= 6x , |
- : |
y2 |
= 9x , |
- : |
y2 |
= 12x . |
Задание { 67 }. Если расстояние фокуса от директрисы равно2, то каноническое уравнение параболы имеет вид:
- : y2 = 4x , |
- : y2 = 2x , |
88
- : y2 = 3x , |
|
|
- : y2 = x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 68 }. |
Уравнение параболы, у которой координаты фокуса(3;0) и |
||||||||||
уравнение директрисы x = -1 , имеет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : y2 = 8x - 16 , |
|
|
- : y2 = 8x - 8 , |
||||||||
- : y2 = 4x - 8 , |
|
|
- : y2 = 4x - 4 . |
||||||||
Задание { 69 }. |
Уравнение параболы, фокус которой (5;0), а ее директриса |
||||||||||
совпадает с осью ординат, имеет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : y2 = 5x - 10 , |
|
|
- : y2 = x - 25 , |
||||||||
- : y2 = 10x - 25 , |
|
- : y2 = 15x - 10 . |
|||||||||
Задание { 70 }. |
Уравнение параболы, симметричной относительно оси абс- |
||||||||||
цисс и проходящей через начало координат и точку M (1;-4), имеет вид: |
|||||||||||
- : y2 = x , |
|
|
- : y2 = 4x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
- : y2 = 9x , |
|
|
- : y2 = 16x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 71 }. |
Всякая прямая, перпендикулярная прямой 2 x - y = 4 , име- |
||||||||||
ет угловой коэффициент равный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- : –0.5, |
|
|
- : 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 0.5, |
|
|
- : –2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 72 }. |
Всякая прямая, перпендикулярная прямой y = 2 x + 3 , име- |
||||||||||
ет угловой коэффициент равный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- : 0.5, |
|
|
- : –0.5, |
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 3, |
|
|
- : –2. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Задание { 73 }. |
Всякая |
прямая, |
перпендикулярная |
прямой y = - |
|
x + 4 , |
|||||
|
|
||||||||||
имеет угловой коэффициент равный |
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- : –2, |
|
|
- : 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 1, |
|
|
- : –1. |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Задание { 74 }. |
Всякая прямая, перпендикулярная прямой y = |
x + 9 , име- |
|||||||||
|
|||||||||||
ет угловой коэффициент равный |
|
3 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : –3, |
|
|
- : 3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 1/3, |
|
|
- : –1/3. |
|
|
|
1 |
|
|
||
Задание { 75 }. |
Всякая |
прямая, |
перпендикулярная |
прямой y = |
x + 2 , |
||||||
|
|||||||||||
имеет угловой коэффициент равный |
4 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- : 0.25, |
|
|
- : –0.25, |
|
|
|
|
|
|
|
|
- : –4, |
|
|
- : 4. |
|
|
|
|
|
|
|
89
Задание { 76 }. |
Всякая |
прямая, |
перпендикулярная |
прямой y = - |
1 |
|
|
x + 4 , |
|||||||
|
|
|
|||||||||||||
имеет угловой коэффициент равный |
|
4 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- : 0.25, |
|
|
- : –0.25, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- : –4, |
|
|
- : 4. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 77 }. |
Всякая прямая, перпендикулярная прямой y = |
|
x + 6 , име- |
||||||||||||
|
|||||||||||||||
ет угловой коэффициент равный |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : 5, |
|
|
- : 0.1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : –5, |
|
|
- : –0.1. |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
Задание { 78 }. |
Всякая |
прямая, |
перпендикулярная |
прямой y = - |
|
x + 7 , |
|||||||||
|
|||||||||||||||
имеет угловой коэффициент равный |
|
5 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- : 5, |
|
|
- : –5, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 0.2, |
|
|
- : 0.7. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||
Задание { 79 }. |
Всякая прямая, перпендикулярная прямой y = |
x + 5 , име- |
|||||||||||||
|
|||||||||||||||
ет угловой коэффициент равный |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : 1/6, |
|
|
- : –1/6, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- : 6, |
|
|
- : –6. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
Задание { 80 }. |
Всякая |
прямая, |
перпендикулярная |
прямой y = - |
x + 9 , |
||||||||||
|
|||||||||||||||
имеет угловой коэффициент равный |
|
6 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- : –1/6, |
|
|
- : 1/9, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 6, |
|
|
- : –9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 81 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой x - y = 4 , имеет уг- |
|||||||||||
ловой коэффициент равный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- : 4, |
|
|
- : 0.25, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- : –1, |
|
|
- : 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 82 }. |
Всякая прямая, параллельная прямой x - 3 = y , имеет угло- |
||||||||||||||
вой коэффициент равный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- : 1, |
|
|
- : 0.25, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- : –3, |
|
|
- : 4. |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 83 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой y = |
x + 1 , имеет |
||||||||||
|
|||||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : 5, |
|
|
- : 0.2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 1, |
|
|
- : –5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90
Задание { 84 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой y = |
1 |
|
|
x - 4 , |
имеет |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
3 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : 1/3, |
|
|
- : 3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : –1/3, |
|
|
- : –3. |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||
Задание { 85 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой y = - |
x - 3 , |
имеет |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
2 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : 0.5, |
|
|
- : –0.5, |
|
||||||||||||
- : 2, |
|
|
- : –2. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
Задание { 86 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой y = |
x + 3 , |
имеет |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : –0.5, |
|
|
- : –2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 0.5, |
|
|
- : 2. |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
Задание { 87 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой y = |
x + 7 , |
имеет |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
4 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : –0.25, |
|
|
- : –4, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : 4, |
|
|
- : 0.25. |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
Задание { 88 }. |
Всякая прямая, |
параллельная прямой y = - |
|
x - 13 , имеет |
||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : –0.25, |
|
|
- : 0.25, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- : 2, |
|
|
- : –2. |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||
Задание { 89 }. |
Всякая прямая, |
параллельная прямой y = - |
x + 11 , |
имеет |
||||||||||||
|
||||||||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- : 3, |
|
|
- : –1/3, |
|
||||||||||||
- : 1/3, |
|
|
- : –3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 90 }. |
Всякая |
прямая, |
параллельная |
прямой y = 10 - 0,2 x , |
имеет |
|||||||||||
угловой коэффициент равный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- : 0.1, |
|
|
- : 4, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- : –0.2, |
|
|
- : –5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание { 91 }. |
Треугольник с вершинами A(4;0), O(0;0), B(0;3) |
|
||||||||||||||
- : равнобедренный, |
|
- : равносторонний, |
|
|||||||||||||
- : прямоугольный, |
|
- : произвольный. |
|
|||||||||||||
Задание { 92 }. |
Треугольник с вершинами A(- 3;-2), B(0;-1), C(- 2;5) |
|
||||||||||||||
- : равнобедренный, |
|
- : равносторонний, |
|
|||||||||||||
- : произвольный, |
|
- : прямоугольный. |
|
91
Задание { 93 }. |
Точками, удаленными на 5 единиц как от точки A(2;1), так и |
|||||||
от оси ординат будут точки |
|
|
|
|
||||
- : (5; 5), (5; 3), |
|
|
|
|
- : (2; 0), (1; –1), |
|||
- : (0; 1), (2; 3), |
|
|
|
|
- : (–1; 1), (2; –3). |
|||
Задание { 94 }. |
На оси ординат точками, удаленными от точки A(4;-1) на 5 |
|||||||
единиц, будут точки |
|
|
|
|
||||
- : (5; 1), (0; 5), |
|
|
|
|
- : (0; 2), (0; –4), |
|||
- : (0; 3), (0; –4), |
|
|
|
|
- : (0; –2), (0; 4). |
|||
Задание { 95 }. |
На оси абсцисс точкой, одинаково удаленной от начала ко- |
|||||||
ординат и от точки A(8;4), будет точка |
||||||||
- : (3; 0), |
|
|
|
|
- : (–5; 0), |
|||
- : (4; 0), |
|
|
|
|
- : (5; 0). |
|||
Задание { 96 }. |
На оси ординат точкой, одинаково удаленной от начала ко- |
|||||||
ординат и от точки A(- 2;5), будет точка |
||||||||
- : (0; 2.5), |
|
|
|
|
- : (0; 2.9), |
|||
- : (0; –5), |
|
|
|
|
- : (0; 7). |
|||
Задание { 97 }. |
На оси абсцисс точками, удаленными от точки A(- 2; 3) на |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
3 |
5 |
единиц, будут точки |
|
|
|
|
||
- : (4; 0), (–8; 0), |
|
|
|
|
- : (–4; 0), (2; 0), |
|||
- : (3; 0), (–3; 0), |
|
|
|
|
- : (5; 0), (–1; 0). |
|||
Задание { 98 }. |
Уравнение x2 |
- y2 |
= 1 определяет на плоскости |
|||||
- : окружность, |
|
|
|
|
- : эллипс, |
|||
- : гиперболу, |
|
|
|
|
- : параболу. |
|||
Задание { 99 }. |
Уравнение |
x2 |
+ |
y2 |
= 1 определяет на плоскости |
|||
4 |
9 |
|||||||
- : окружность, |
|
|
- : эллипс, |
|||||
|
|
|
|
|||||
- : гиперболу, |
|
|
|
|
- : параболу. |
|||
Задание { 100 }. Уравнение y = 2 x2 |
+ 1 определяет на плоскости |
|||||||
- : окружность, |
|
|
|
|
- : эллипс, |
|||
- : гиперболу, |
|
|
|
|
- : параболу. |
|||
Задание { 101 }. Уравнение x = 4 y2 |
- 1 определяет на плоскости |
|||||||
- : параболу, |
|
|
|
|
- : эллипс, |
|||
- : гиперболу, |
|
|
|
|
- : окружность. |
Задание { 102 |
}. Уравнение (x - 1)2 + (y - 3)2 = 4 определяет на плоскости |
|
- : окружность, |
- : эллипс, |
|
- : гиперболу, |
|
- : параболу. |
Задание { 103 |
}. Уравнение |
y = 3 x2 + 16 определяет на плоскости |
- : окружность, |
- : эллипс, |
92
- : гиперболу, |
- : параболу. |
|
|
|||
Задание { 104 }. Уравнением |
линии, по которой движется точкаM (x; y), |
|||||
равноудаленная от точек A(0; 2) и B(4; - 2) будет |
|
|
||||
- : x - y - 2 = 0 , |
- : x2 + y2 = 1 , |
|
|
|||
- : x + y = 1 , |
- : x2 - y2 - 2 = 0 . |
|
|
|||
Задание { 105 }. Уравнением |
траектории |
точки M (x; y), которая |
при |
своем |
||
движении остается вдвое ближе к точке A(- 1; 1), чем к точке B(- 4; 4) |
явля- |
|||||
ется |
|
|
|
|
|
|
- : x2 - y2 = 8 , |
|
- : x2 + y 2 = 8 , |
|
|
||
- : y = 2 x + 5 , |
- : x2 + y = 1. |
|
|
|||
Задание { 106 }. Уравнением |
множества |
точек, равноудаленных |
от |
точки |
||
F (2; 2) и от оси абсцисс будет |
|
|
|
|
|
|
- : x + y + 3 = 0 , |
|
- : y = |
1 |
x2 - x + 2 , |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
4 |
|
|
|
|
- : x2 + y2 = 2 , |
- : x2 - y2 + 1 = 0 . |
|
|
Задание { 107 }. Уравнением линии по которой движется точкаM (x; y), оставаясь вдвое дальше от оси абсцисс, чем от оси ординат будет
- : |
x + y = 4 , |
- : x2 + y 2 = 5 , |
- : |
2 x2 + y2 = 1 , |
- : y = ±2 . |
Задание { 108 }. Уравнением множества точек, равноудаленных от оси ординат и от точки A(4; 0), будет
- : |
y2 = 8 x - 16 , |
- : |
y = ± 4 , |
- : |
x = ± 8 , |
- : |
x2 + y2 = 4 . |
Задание { 109 }. Уравнением линии по которой движется точка M (x; y), равноудаленная от начала координат и от точки A(- 4; 2) будет
- : y2 = 4 x + 2 , |
- : x2 |
+ y2 |
= 2 , |
- : 2 x - y + 5 = 0 , |
- : x2 |
- y2 |
- 1 = 0 . |
Задание { 110 }. Уравнением |
траектории точки M (x; y), которая при своем |
||
движении остается вдвое ближе к точке A(0; - 1), чем к точке B(0; 4) являет- |
|||
ся |
|
|
|
- : x2 - y2 = 4 , |
- : x2 + y2 = 4 , |
||
- : x + y = 4 , |
- : x - y = 4 . |
93
Задание { 111 }. Уравнением траектории точки M (x; y), которая при своем движении остается вдвое ближе к прямой x = 1 , чем к точке F (4; 0) будет
- : |
x2 |
y2 |
- : x |
2 |
- y |
2 |
|
|
|||
|
|
- |
|
= 1 , |
|
|
= 1 , |
|
|||
|
4 |
12 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- : x - y = 1 , |
- : x2 |
+ y2 |
= 16 . |
|
|||||||
Задание { 112 }. Уравнением |
траектории точки M (x; y), которая |
движется |
|||||||||
так, |
что |
остается вдвое дальше от точкиF (- 8; 0), |
чем от прямой |
x = -2 |
|||||||
будет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- : x2 - y2 = 16 , |
- : x2 |
+ y2 |
= 2 , |
|
|||||||
- : |
x2 |
y2 |
- : x + y = 8 . |
|
|||||||
|
|
- |
|
= 1 , |
|
||||||
16 |
48 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГЛАВА 4. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ. §1. Уравнение плоскости.
Пусть |
в |
|
пространствеOxyz |
|
плоскость |
Q |
|
задана |
точкой |
M 0 (x0 , y0 ; z0 ) |
|
|
r |
|
и |
вектором N (A; B; C), |
|||
перпендикулярным |
|
этой |
плоскости |
|
(рис. 15). Возьмем на этой плоскости |
||||
точку M (x, y; z) |
и |
построим |
вектор |
|
M 0 M . В |
силу |
|
перпендикулярности |
|
r |
|
|
|
|
векторов N и M 0 M их скалярное про- |
||||
изведение равно нулю, т.е. |
|
|
|
|
A(x - x0 ) + B( y - y0 ) + C(z - z0 ) = 0 . |
|
(1) |
||
Уравнение (1) называется уравнением плоскости, проходящей через |
||||
|
|
|
r |
|
данную точку M 0 (x0 , y0 ; z0 ) перпендикулярно вектору N (A; B; C). Вектор |
||||
r |
|
|
|
|
N (A; B; C) называется нормальным вектором плоскости. |
|
|
||
Уравнение |
|
|
|
|
Ax + By + Cz + D = 0 . |
|
|
|
(2) |
94
называется общим уравнением плоскости.
Возможны следующие частные случаи уравнения (2):
1) |
D = 0, |
Ax + By + Cz = 0 – плоскость проходит через начало коор- |
|
динат. |
C = 0, |
Ax + By + D = 0 – плоскость параллельна оси Oz . |
|
2) |
|||
3) |
C = D = 0, |
Ax + By = 0 – плоскость проходит через ось Oz . |
|
4) |
B = C = 0, |
Ax + D = 0 – плоскость параллельна плоскости yOz . |
|
5) |
Уравнения координатных плоскостей: x = 0 , y = 0 , z = 0 . |
Плоскость, однозначно заданная тремя точками не лежащими на одной прямой M 0 (x0 , y0 ; z0 ) , M1 (x1 , y1 ; z1 ) , M 2 (x2 , y2 ; z2 ) , определяется уравнением
x - x0 |
y - y0 |
z - z0 |
|
|
|||
x1 |
- x0 |
y1 |
- y0 |
z1 |
- z0 |
= 0 . |
(3) |
x2 |
- x0 |
y2 |
- y0 |
z2 |
- z0 |
|
|
Уравнение (3) называется уравнением плоскости, проходящей через три точки.
Если в уравнение(3) вместо точек M 0 , M1 , M 2 подставить точки
A(a;0;0), B(0; b;0), C(0;0; c) то получим
x |
+ |
y |
+ |
z |
= 1 . |
(4) |
|
a |
b |
c |
|||||
|
|
|
|
Уравнение (4) называется уравнением плоскости в отрезках на осях.
Им удобно пользоваться при построении плоскости.
Помимо указанных способов, плоскость можно задать вектором перпендикулярным плоскости начало которого совпадает с началом координат. В самом деле, пусть p – длина указанного вектора, а cos a, cos b, cos g –
его направляющие косинусы, тогда уравнение плоскости имеет вид:
x cos a + y cos b + z cos g - p = 0 . |
(5) |
Уравнение (5) называется нормальным уравнением плоскости.
Задания.
378. Построить плоскости:
1) 5x - 2 y + 3z - 10 = 0 ; 2) 3x + 2 y - z = 0 ; 3) 3x + 2z = 6 ; 4) 2z - 7 = 0 . 379. Построить плоскость 2x + 3 y + 6z - 12 = 0 и найти углы норма-
ли к плоскости с осями координат.
380. Даны точки M1 (0;-1;3) и M 2 (1;3;5). Написать уравнение плоско-
r
сти, проходящей через точку M1 и перпендикулярной к вектору N = M1M 2 .
95
381. Написать уравнение плоскости, проходящей через точку М(а;а;0)
иперпендикулярной к вектору OM . Построить плоскость.
382.Написать уравнение геометрического места точек, равноудален-
ных от точек A(a; - a / 2; a) и B(0; a / 2; 0).
383.Написать уравнение плоскости, параллельной оси Ох и проходящей через точки M1 (0;1;3) и M 2 (2;4;5), и построить ее.
384.Написать уравнение плоскости, проходящей через ось Ох и точку М(0;-2;3). Построить плоскость.
385.Написать уравнение плоскости, проходящей через ось Оz и точку М(2;-4;3). Построить плоскость.
386.Написать уравнение плоскости, проходящей через начало коорди-
нат и точки M1 (1;7;3), M 2 (- 2;10;6).
387. Написать уравнение плоскости, проходящей через точки M1 (1;1;1),
M 2 (2;-2;2), |
M 3 (- 3;3;3). |
|
|
|
|
388. |
Написать |
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
точки |
M1 (11;2;-5), |
M 2 (1;-4;5), |
M 3 (- 4;8;9). |
|
|
|
389. |
Написать |
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
точки |
M 1 (1;-1;2) , |
M 2 (2;1;2) и M 3 (1;1;4). |
|
|
|
390.Написать уравнение плоскости, параллельной оси Оу и отсекающей на осях Ох и Оz отрезки а и с. Построить ее.
391.Написать уравнение плоскости, проходящей через точку М(2;-1;3)
иотсекающей на осях координат равные отрезки.
392. |
Написать |
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
точку |
M1 (-4;0;4) |
и отсекающей на осях Ох и Оу отрезки a = 4 и b = 3 . |
|
|||
393. |
Построить |
плоскости: 1) |
2x + y - z + 6 = 0 ; 2) |
x - y - z = 0 ; |
|
3) y - 2z + 8 = 0 ; 4) 2x - 5 = 0 ; 5) x + z = 1 ; 6) y + z = 0 . |
|
||||
394. |
Построить плоскость 2x - 2 y + z + 6 = 0 и найти углы ее норма- |
||||
ли с осями координат. |
|
|
|
|
395.Через точку М(-1;2;3) проведена плоскость, перпендикулярная к ОМ. Написать ее уравнение.
396.Написать уравнение плоскости, проходящей через ось Оу и через точку (4;0;3). Построить плоскость.
397.Написать уравнение плоскости, параллельной оси Оz и проходя-
щей через точки M1 (2, 2; 0) и M 2 (4;0;0). Построить плоскость.
398. |
Написать |
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
точку |
M 1 (1;-3;5) |
и отсекающей на осях Оу и Оz вдвое большие отрезки, чем на оси |
||||
Ох. |
|
|
|
|
|
96
§2. Основные задачи на плоскость.
Пусть |
заданы |
две |
плоскостиA x + B y + C z + D = 0 и |
|||
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
A2 x + B2 y + C2 z + D2 = 0 . Тогда угол между ними вычисляется по формуле
|
|
r |
|
|
r |
|
|
|
|
A A + B B + C C |
|
|
|||||
cos j = ± |
|
N |
|
× N |
|
= ± |
|
|
|
, |
|||||||
|
r1 |
|
r |
|
2 |
|
|
1 2 |
1 2 |
|
1 2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
N |
1 |
|
N |
2 |
|
|
A2 |
+ B2 |
+ C 2 |
A2 |
+ B2 |
+ C 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
2 |
2 |
2 |
|
rr
где N1 и N2 — нормальные векторы заданных плоскостей.
Условие параллельности двух плоскостей имеет вид:
A1 = B1 = C1 .
A2 B2 C2
Условие перпендикулярности двух плоскостей имеет вид:
A1 A2 + B1B2 + C1C2 = 0 .
Расстояние |
от |
точкиM 0 (x0 ; y0 ; z0 ) |
до |
плоскости |
Ax + By + Cz + D = 0 находится по формуле:
d = | Ax0 + By0 + Cz0 + D | .
A2 + B2 + C 2
Уравнение пучка всех плоскостей, проходящих через линию пересе-
чения двух данных плоскостей имеет вид:
a( A1 x + B1 y + C1z + D1 ) + b ( A2 x + B2 y + C2 z + D2 ) = 0 .
Можно положить a = 1 , исключив этим из пучка вторую из данных плоскостей.
Задания.
399. Найти угол между плоскостями: 1) x - 2 y + 2z - 8 = 0 и x + z - 6 = 0 ;
2)x + 2z - 6 = 0 и x + 2 y - 4 = 0 .
400.Найти плоскость, проходящую через точку (2;2;-2) и параллельную плоскости x - 2 y - 3z = 0 .
401.Написать уравнение плоскости, проходящей через точку (-1;-1;2)
и перпендикулярной к плоскостям x - 2 y + z = 0 и x + 2 y - 2z + 4 = 0 . |
|
||||
402. |
Написать уравнение плоскости, проходящей через точку (0;0;а) и |
||||
перпендикулярной к плоскостям x - y - z = 0 и 2 y = x . |
|
|
|||
403. |
Написать |
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
точки |
M1 (- 1;-2;0), M 2 (0;1;2) перпендикулярно к плоскости x + 2 y + 2z - 4 = 0 .
97
404. |
Через ось Оz |
провести плоскость, составляющую с |
плоскостью |
|||||
2x + y - |
|
z = 0 угол 60°. |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|||
405. |
|
Найти |
расстояние |
от |
точки(5;1;-1) |
до |
плоскости |
|
x - 2 y - 2z + 4 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
||
406. |
Найти расстояние от точки(4;3;0) до плоскости, проходящей че- |
|||||||
рез точки M1 (1;3;0), M 2 (4;1;2) из M 3 (3;0;1). |
|
|
|
|
||||
407. |
|
Найти |
расстояние |
между |
параллельными |
плоскостями |
||
4x + 3y - 5z - 8 = 0 и 4x + 3y - 5z + 12 = 0 . |
|
|
|
|
||||
Указание. Взять на первой плоскости любую точку, например (2; 0; 0), и най- |
||||||||
ти ее расстояние от другой плоскости. |
|
|
|
|
|
|||
408. |
|
1) Написать |
уравнения |
плоскостей, параллельных |
плоскости |
|||
x - 2 y + 2z - 5 = 0 и удаленных от нее на расстояние, равное 2. |
|
|
||||||
2) Написать уравнения плоскостей, делящих пополам |
двугранный |
|||||||
угол, образованный плоскостями 2x + 2 y = z и z = 0 , и построить данные и |
||||||||
искомые плоскости. |
|
|
|
|
|
|
||
409. |
1) Написать уравнение плоскости, проходящей через линию пере- |
|||||||
сечения плоскостей 2x - y + 3z - 6 = 0 , x + 2 y - z + 3 = 0 |
и |
через |
точку |
(1;2;4).
2) Найти две взаимно перпендикулярные плоскости, проходящие через прямую пересечения плоскостей x = y и z = 0 , если одна из искомых плос-
костей проходит через точку(0;4;2). Построить прямую и искомые плоско-
сти. |
|
|
|
плоскостей2x - y + 3z - 9 = 0 , |
410. |
Найти |
точку |
пересечения |
|
x + 2 y + 2z - 3 = 0 и 3x + y - 4z + 6 = 0 . |
|
|||
411. |
Написать уравнение плоскости, проходящей через точку (2;-1;1) и |
|||
перпендикулярной |
к плоскостям3x + 2 y - z + 4 = 0 и x + y + z - 3 = 0 . |
Построить ее.
412. Написать уравнение плоскости, проходящей через точки (0;-5;0) и (0;0;2) и перпендикулярной к плоскости x + 5y + 2z - 10 = 0 . Построить ее.
413. Найти угол плоскости, проходящей через точкиO(0;0;0), M 1 (a;-a; 0) и M 2 (a; a; a), с плоскостью хОу,
414.Найти расстояние от начала координат до плоскости, проходящей через точки M1 (а;0;0), M 2 (0;a,0) и M 3 (a;a;a).
415.Написать уравнение плоскости, проходящей через осьОх и со-
ставляющей угол 60° с плоскостью y = x .
416. Найти расстояние от точки(а;b;с) до плоскости, отсекающей на осях координат отрезки a , b и c .
98
417. |
Написать |
уравнения |
плоскостей, параллельных |
плоскости |
||||||||||
2x + 2 y + z - 8 = 0 и удаленных от нее на расстояние d = 4 . |
|
|
|
|
|
|||||||||
418. Написать уравнение плоскости, проходящей через линию пересе- |
||||||||||||||
чения плоскостей 4x - y + 3z - 6 = 0 |
и x + 5y - z + 10 = 0 |
перпендикуляр- |
||||||||||||
ной к плоскости 2x - y + 5z - 5 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
§3. Уравнения прямой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Пусть |
прямая L |
|
задана |
точкой |
|||||||
|
|
M 0 (x0 ; y0 ; z0 ) |
и параллельным ей векто- |
|||||||||||
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ром P(l; m; n) (рис. 16). Если M (x; y; z) – |
||||||||||||
|
|
произвольная точка прямой, то |
|
|
r |
|||||||||
|
|
AM || P и |
||||||||||||
|
|
по |
условию |
|
параллельности |
векторов |
||||||||
|
|
имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
x - x0 |
|
= |
y - y0 |
= |
z - z0 |
. |
(1) |
|||
|
|
|
|
l |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
n |
|
|
кано- |
||
|
|
|
Уравнения (1) |
называются |
||||||||||
ническими |
уравнениями прямой, а |
|
r |
|
|
называется направ- |
||||||||
вектор P(l; m; n) |
ляющим вектором прямой. r
Если вектор P выбрать так, чтобы он лежал на прямой, его начало совпадало с точкой M 0 (x0 ; y0 ; z0 ), а конец – с точкой M1 (x1; y1; z1 ), то равенства (1) примут вид:
x - x0 |
= |
y - y0 |
= |
z - z0 |
. |
(2) |
x1 - x0 |
y1 - y0 |
|
||||
|
|
z1 - z0 |
|
Уравнения (2) называются уравнениями прямой, проходящей через две точки.
Приравняв каждое из отношений(1) к параметру t получим равенст-
ва: |
|
|
|
x = l t + x0 , |
y = m t + y0 , z = n t + z0 , |
|
|
которые называются параметрическими уравнениями прямой. |
|
||
Прямую в пространстве можно задать как линию пересечения двух не- |
|||
параллельных плоскостей: |
|
|
|
A1 x + B1 y + C1 z + D1 = 0 , |
A2 x + B2 y + C2 z + D2 = 0 . |
(3) |
|
В этом случае уравнения (3) называют общими уравнениями прямой. |
|||
Иногда бывает удобно исключить из общих уравнений(3) один раз x , |
|||
другой раз y , т.е. выразить x и y |
через z : |
|
|
x = l z + x0 , |
|
y = m z + y0 . |
(4) |
99
Уравнения (4) называются уравнениями прямой в проекциях.
В канонической форме уравнения (4) имеют вид:
|
|
|
|
|
x - x0 |
= |
|
y - y0 |
= |
z - 0 |
. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
l |
|
m |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Направляющие косинусы прямой (1) находятся по формулам: |
|
|
|||||||||||||||||
cos a = |
|
l |
|
, cos b = |
|
|
|
m |
|
, cos g = |
|
n |
|
; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
l 2 + m2 + n2 |
|
l 2 + m2 + n2 |
l 2 + m2 + n2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а если прямая задана общими уравнениями(3), то прежде, необходимо найти l , m и n :
|
|
|
|
|
l = |
B1 |
C1 |
, m = - |
A1 |
C1 |
, |
|
|
n = |
A1 |
|
B1 |
. |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
B2 |
C2 |
|
|
|
|
|
A2 |
C2 |
|
|
|
|
|
|
A2 |
|
B2 |
|
|
|
|||||||
|
|
Угол |
между |
прямыми, заданными |
|
|
каноническими |
уравнениями |
||||||||||||||||||||||||||
|
x - x1 |
= |
y - y1 |
= |
z - z1 |
и |
x - x2 |
= |
y - y2 |
= |
|
z - z2 |
|
определяется по фор- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
l2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
l1 |
m1 |
|
|
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
m2 |
|
|
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
муле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1l2 + m1m2 |
|
+ n1n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
cos j = |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l 2 |
+ m2 |
+ n2 |
l 2 |
+ m2 |
+ n2 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
419. |
Найти следы прямых: |
1) |
x - 3 |
= |
y - 2 |
= |
z - 3 |
, 2) |
x = z + 5 , |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
y = 4 - 2z на плоскостях xOy , xOz и построить прямые. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Указание. Положить в уравнениях прямой 1) |
|
z = 0 ; 2) y = 0 . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
420. |
Уравнения |
прямой x + 2 y + 3z - 13 = 0 , |
|
3x + y + 4z - 14 = 0 |
написать: 1) в проекциях; 2) в канонической форме. Найти следы прямой на координатных плоскостях, построить прямую и ее проекции.
421. Написать уравнения прямой, проходящей через точкуА(4;3;0) и r
параллельной вектору P(- 1;1;1). Найти след прямой на плоскости yOz и по-
строить прямую.
422. Построить прямую x = 4 , y = 3 и найти ее направляющий век-
тор.
423. Построить прямые: 1) y = 3 , z = 2 ; 2) y = 2 , z = x + 1 ;
3)x = 4 , z = y и определить их направляющие векторы.
424.Написать уравнения прямой, проходящей через точки А(-1;2;3) и В(2;6;-2), и найти ее направляющие косинусы.
425. Построить прямую, проходящую через точки А(2;-1;3) и В(2;3;3), и написать ее уравнения.
100
426. Написать уравнения траектории точки M (z; y; z) , которая, выйдя
r
из точки А(4;-3;1), движется со скоростью V (2;3;1).
427. Написать параметрические уравнения прямой:
1)проходящей через точку (-2;1;-1) и параллельной вектору P(1;-2;3);
2)проходящей через точки А(3;-1;4) и B(1;1;2). r
428. Написать уравнения прямой, проходящей через точку (a, b, c) :
1) параллельно оси Оz; 2) перпендикулярно к оси Оz. |
|
|
||||||||
429. |
Найти угол |
прямой x = 2z - 1 , y = -2z + 1 с прямой, прохо- |
||||||||
дящей через начало координат и через точку (l;-1;-1). |
: прямымиx - y + z - 4 = 0 , |
|||||||||
430. |
Найти |
угол |
|
|
между |
|||||
2x + y - 2z + 5 = 0 и x + y + z - 4 = 0 , 2x + 3y - z - 6 = 0 . |
|
|||||||||
431. |
Показать, что прямая |
x |
= |
y |
= |
z |
– перпендикулярна |
к прямой |
||
|
|
|
||||||||
x = z + 1 , y = 1 - z . |
2 |
3 |
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
432. |
Написать уравнения прямой, проходящей через точку(–4;3;0) и |
|||||||||
параллельной прямой x - 2 y + z = 4 , 2x + y - z = 0 . |
|
|||||||||
433. |
Написать |
уравнения |
перпендикуляра, |
опущенного |
из точки |
|||||
(2;-3;4) на ось Оz. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Указание. Искомая прямая проходит еще через точку (0;0;4).
101
434. |
Найти |
|
расстояние |
|
|
от |
|
точкиМ(2;–1;3) |
|
до |
прямой |
|||||||||||||||||||||||||||
|
x + 1 |
= |
|
y + 2 |
= |
z - 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Указание. Точка А(-1;-2;1) лежит на прямой; |
|
— направляющий век- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
P(3;4;5) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AM |
| P ´ AM | |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
тор прямой. Тогда d = |
|
AM |
|
sin a = |
| P ´ AM |
| |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
r |
|
|
. |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
× |
|
|
AM |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
435. |
|
Найти |
|
|
|
расстояние |
|
|
|
между |
|
|
параллельными |
прямы |
||||||||||||||||||||||||
|
x - 2 |
= |
y + 1 |
= |
z + 3 |
и |
x - 1 |
= |
y - 1 |
|
= |
z + 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
436. |
Найти |
следы прямой |
x - 4 |
= |
y - 2 |
= |
z |
|
|
на |
|
координатных |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
- 2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостях и построить прямую. |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
437. |
Уравнения |
прямой 2x + y + 8z - 16 = 0 , |
x - 2 y - z + 2 = 0 |
на- |
писать: 1) в проекциях; 2) в канонической форме. Найти следы прямой на координатных плоскостях, построить прямую и ее проекции,
438. Написать уравнения прямой, проходящей через точкуА(0;-4;0) и
r
параллельной вектору P(1;2;3), найти след прямой на плоскости xOz и построить прямую.
439.Построить прямую x = 3 , z = 5 и найти ее направляющий вектор.
440.Найти направляющий вектор прямой x + y - z = 0 , y = x и най-
ти углы прямой с осями координат.
441. Написать уравнения перпендикуляра, опущенного из точки
(2;-3;4) на ось Оу.
442. |
Найти |
угол между |
прямыми2x - y - 7 = 0 , 2x - z + 5 = 0 и |
3x - 2 y + 8 = 0 , z = 3x . |
|
||
443. |
Написать уравнения прямой, проходящей через точку(-1;2;-2) и |
||
параллельной прямой x - y = 2 , |
y = 2z +1 . |
||
444. |
Найти |
расстояние |
от точкиМ(3;0;4) до прямой y = 2x + 1 , |
z= 2x (см. задачу 434).
445.Написать параметрические уравнения прямых:
1) |
x - 8 |
= |
|
y + 4 |
= |
z |
; 2) |
ìx - 5z - 33 = 0, |
3) |
ì5x - z + 5 = 0, |
||||||||||||
|
í |
|
|
|
|
|
í |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ 4z + 17 = 0, |
|
|||||||||||||||
|
1 |
0 |
|
- 2 |
|
îy |
|
î5 y + z - 5 = 0. |
||||||||||||||
|
|
446. Найти направляющие косинусы прямых: |
íìx + y + z = 0, |
|||||||||||||||||||
1) |
x + 2 |
= |
y |
= |
z + 1 |
; 2) |
x + 7 |
= |
y - 5 |
= |
z + 13 |
; 3) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
0 |
- 3 |
|
4 |
|
|
7 |
3 |
|
|
- 4 |
|
|
îx + y - z = 0. |
102
447. Найти угол между прямыми:
1) |
x - 3 |
= |
y - 1 |
= |
|
z + 11 |
|
и |
x + 3 |
= |
y + 5 |
= |
z - 1 |
; 2) íìx - y + 1 = 0, |
и |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2 |
|
5 |
|
1 |
|
|
|
|
- 3 |
- 1 |
11 |
|
îy + z - 2 = 0, |
|
||||||||||||
|
ì5x - y - 5 = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î5 y + z + 5 = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§4. Прямая и плоскость. |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Углом |
|
|
между |
|
плоскостьюQ |
заданной |
уравнением |
|||||||||||||||||
|
Ax + By + Cz + D = 0 |
и |
|
прямой L |
заданной |
уравнениями |
||||||||||||||||||||
|
x - x0 |
= |
y - y0 |
|
= |
z - z0 |
, называется любой из двух смежных углов, |
обра- |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
l |
|
m |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
зованных прямой и ее проекцией на плоскость. Этот угол определяется по |
||||||||||||||||||||||||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| A m + B n + C p | |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sin j = |
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A2 + B2 + C 2 |
l 2 + m2 + n2 |
|
|
Условие параллельности прямой и плоскости имеет вид:
A l + B m + C n = 0 .
Условие перпендикулярности прямой и плоскости имеет вид:
|
|
|
|
|
|
A |
= |
B |
= |
C |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
m n |
|
|
|
||||
|
|
Для нахождения точки пересечения прямой L и плоскости Q необ- |
|
|||||||||||
ходимо: |
записать уравнения прямой в параметрической формеx = l t + x0 , |
|
||||||||||||
|
|
1) |
|
|||||||||||
y = m t + y0 , z = n t + z0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
y и z в уравнение плос- |
|
|||||
|
|
2) |
подставить найденные выражения для x , |
|
||||||||||
кости; |
3) |
из |
полученного |
|
равенства |
найти |
значение |
пара |
||||||
|
|
|
||||||||||||
t = - |
|
A x0 + B y0 |
+ C z0 + D |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A l + B m + C n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
4) |
найти искомые координаты, подставив значение t |
в параметриче- |
|
|||||||||
ские уравнения прямой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Одновременное выполнение равенств |
|
|
|
A x0 + B y0 + C z0 + D = 0 , A l + B m + C n = 0 ,
103
является условием принадлежности прямой плоскости, а условие распо-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
- x1 |
|
|
y |
- y1 |
|
z - z1 |
|
|||||
ложения |
|
|
|
двух |
|
|
|
прямых |
= |
|
|
|
|
= |
|
и |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
m1 |
n1 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
x - x2 |
= |
y - y2 |
= |
z - z2 |
|
в одной плоскости имеет вид: |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
l2 |
m2 |
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 - x2 |
y1 - y2 |
|
z1 - z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1 |
m1 |
|
|
n1 |
|
|
|
= 0 . |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l2 |
m2 |
|
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
448. |
Найти |
угол |
прямойy = 3x - 1 , |
|
2z = -3x + 2 |
с плоскостью |
|||||||||||||||||||||||
|
2x + y + z - 4 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
449. |
Показать, |
что |
прямая |
x + 2 |
= |
y + 1 |
= |
z - 3 |
параллельна плос- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
- 1 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|||||||
кости 2x + y - z = 0 , а прямая |
x + 2 |
= |
|
y + 1 |
= |
z + 3 |
лежит в этой плоско- |
||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 1 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
сти.
450.Написать уравнение плоскости, проходящей через точку (–1;2;–3)
иперпендикулярной к прямой x = 2 , y - z = 1.
451. |
Написать |
|
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
прямую |
||||||||||||||||||||
|
x - 2 |
= |
|
y - 3 |
= |
|
|
z + 1 |
и точку (3;4;0). |
|
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
452. |
Написать |
|
уравнение |
плоскости, проходящей |
через |
прямую |
||||||||||||||||||||
|
x - 1 |
= |
|
y + 1 |
= |
|
z + 2 |
|
и перпендикулярной к плоскости 2x + 3 y - z = 4 . |
|||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
453. Написать уравнение плоскости, проходящей через параллельные |
|||||||||||||||||||||||
прямые |
x - 3 |
= |
y |
= |
z - 1 |
и |
x + 1 |
= |
y - 1 |
= |
z |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
454.Написать уравнения прямой, проходящей через начало координат
исоставляющей равные углы с плоскостями 4 y = 3x , y = 0 и z = 0 . Найти
эти углы.
455. Найти точку пересечения прямой x = 2t - 1 , y = t + 2 , z = 1 - t
с плоскостью 3x - 2 y + z = 3 . |
|
|
|
|
|
|
456. Найти точку пересечения прямой |
x |
= |
y - 1 |
= |
z + 1 |
с плоско- |
|
|
|
||||
2 |
1 |
2 |
|
стью x + 2 y + 3z - 29 = 0 .
104
457.Найти проекцию точки (3;1;-1) на плоскость x + 2 y + 3z - 30 = 0 .
458.Найти проекцию точки (2;3;4) на прямую x = y = z .
459.Найти кратчайшее расстояние между непараллельными прямыми:
1) |
x - a |
= |
|
y - b |
= |
z - c |
и |
x - a1 |
= |
|
y - b1 |
= |
z - c1 |
; |
|||||||||
|
l |
|
|
|
m |
|
|
n |
|
|
|
|
l1 |
|
|
m1 |
|
n1 |
|||||
2) |
x + 1 |
= |
y |
= |
z - 1 |
и |
x |
= |
y + 1 |
= |
z - 2 |
. |
|
|
|
||||||||
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
Указание. Предполагая прямые в общем случае скрещивающимися, нарисуем параллельные плоскости, в которых они расположены. Из точек
|
A(a; b; c) |
|
и |
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|||||
|
|
N = M1M 2 |
проведем |
векторыAB = A1 B1 |
= P{l; m; n} |
и |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AC = A C |
= P{l ; m ; n } . Высота призмы ABCA B C и равна искомому рас- |
|||||||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
||||||
стоянию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = 2z + 1 |
|
|||||
460. |
|
Показать, |
что |
прямые x = z - 2 , |
и |
||||||||||||||||
|
x - 2 |
= |
y - 4 |
= |
z - 2 |
пересекаются, и |
написать |
уравнение плоскости, в |
|||||||||||||
3 |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
которой они расположены.
461.Написать уравнения перпендикуляра, опущенного из точки (2;1;0) на прямую x = 3z - 1 , y = 2z .
462.Построить плоскость x + y - z = 0 и прямую, проходящую через
точки А(0;0;4) и В(2;2;0). Найти точку пересечения прямой с плоскостью и угол между ними.
463. Построить плоскость y = z , прямую x = -z + 1 , y = 2 и найти:
1)точку их пересечения; 2) угол между ними.
464.Найти проекцию точки (3;1;-1) на плоскость 3x + y + z - 20 = 0 .
465. Найти проекцию точки (1;2;8) на прямую |
x - 1 |
= |
y |
= z . |
|||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 1 |
|
|||
466. Написать уравнение плоскости, проходящей через параллельные |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
прямые |
x - 1 |
= |
y + 1 |
= |
|
z - 2 |
|
и |
x |
= |
|
y + 1 |
= |
z - 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 |
- 2 |
|
3 |
|
1 |
- 2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
467. |
Показать, |
что прямые |
x + 3 |
= |
y + 1 |
= |
z + 1 |
|
и |
x = 3z - 4 , |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||
y = z + 2 пересекаются. Найти точку их пересечения. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
468. |
Написать |
|
уравнения |
|
перпендикуляра, опущенного |
из точки |
|||||||||||||||||||||||||||
(1;0;-1) на прямую |
x + 1 |
= |
y - 1 |
= |
|
z |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
- 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прямымиx = -2 y = z и |
||||||||||||||||||
469. |
Найти кратчайшее |
|
расстояние |
между |
x = y = 2 .
105