
- •ВыСшая математика
- •Линейная, векторная алгебра
- •И аналитическая геометрия
- •Методические указания
- •3. Аналитическая геометрия на плоскости …………… 23
- •1. Линейная алгебра
- •1.1. Определители. Вычисление определителей
- •1.2. Матрицы и их свойства
- •1.3. Решение систем линейных уравнений
- •1.4. Решение типовых примеров задания 1 ргр
- •2. Векторная алгебра
- •2.1. Векторные и скалярные величины. Разложение вектора по координатным осям
- •2.2. Скалярное произведение двух векторов
- •. Условие параллельности и перпендикулярности векторов.
- •2.3.1. Решение типовых примеров задания 3 ргр
- •2.4. Смешанное произведение трех векторов
- •2.4.1. Решение типовых примеров задания 4 ргр
- •3. Аналитическая геометрия на плоскости
- •3.1. Длина и направление отрезка. Деление отрезка а заданном отношении. Площадь треугольника.
- •3.2. Прямая линия на плоскости
- •. Уравнение прямой с заданным угловым коэффициентом , (3.8)
- •. Уравнение прямой в отрезках на осях
- •Условие параллельности прямых
- •3.3. Кривые второго порядка в прямоугольной системе координат
- •3.3.1. Решение типовых примеров заданий 6, 7 ргр
- •3.4. Кривые второго порядка в полярной системе координат. Параметрические уравнения плоских кривых
- •Некоторые типы кривых на плоскости, заданных
- •4. Аналитическая геометрия в пространстве
- •4.1. Плоскость . Основные уравнения плоскости
- •2. Направляющие косинусы нормали определяются по формулам
- •3. Условие параллельности плоскостей
- •4.1.1. Решение типовых примеров задания 8 ргр
- •4.2. Прямая линия в пространстве. Пересечение прямой и плоскости
- •4.2.1. Решение типовых примеров заданий 9, 10 ргр
- •Задания расчетно-графической работы №1 Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •Задание 5
- •Задание 6
- •Задание 7
- •Задание 8
- •Задание 9
- •Задание 10
- •Формулы элементарной математикИ
- •7. Формулы двойного угла
- •8. Формулы понижения степени
- •9. Преобразование произведения тригонометрических функций в сумму
- •Приложение 4 Номера индивидуальных заданий Две последние цифры номера зачетной книжки
- •Номера индивидуальных заданий Две последние цифры номера зачетной книжки
- •Расчетно-графическая работа
в полярных координатах:
Окружность
Кардиоида
Спираль Архимеда
Четырехлепестковая роза
Лемниската Бернулли
параметрически:
Окружность
Эллипс
Астроида
Циклоида
Некоторые типы кривых на плоскости, заданных
;
;
;
;
;
,
,
;
,
,
;
;
,
;
;
,
.
4. Аналитическая геометрия в пространстве
4.1. Плоскость . Основные уравнения плоскости
1. Общее уравнение плоскости
,
(4.1)
где
вектор, перпендику-
лярный плоскости (рис. 4.1).
2. Нормальное уравнение плоскости
,
(4.2)
где
длина перпендикуляра, опущен-
ного
на плоскость из начала координат;
углы, которые этот перпенди-
куляр образует с положительными
направлениями координатных осей
(рис.4.2).
Для приведения общего уравнения
плоскости (4.1) к нормальному виду,
нужно это уравнение умножить на норми-
рующий множитель
,
(4.3)
при этом знак нормирующего множителя
должен быть противоположен знаку
в уравнении (4.1). Если
,
то знак
может быть любой.
2. Уравнение плоскости в отрезках на осях
, (4.4)
где
отрезки, которые отсекает плоскость на
координатных осях.
3. Уравнение плоскости, проходящей
через данную точкуи перпендикулярной данному вектору
. (4.5)
4. Уравнение плоскости, проходящей
через три точки,
,
. (4.6)
.
Основные задачи на плоскость
1. Угол между двумя плоскостямии
равен углу между
нормальными к ним векторами
,
. (4.7)
Знак « + » соответствует выбору острого угла, знак « – » – тупого угла.
2. Направляющие косинусы нормали определяются по формулам
;
;
. (4.8)
Знак корня берется противоположным
знаку свободного члена
уравнения
(4.1). Если
,
то знак произволен.
3. Условие параллельности плоскостей
.
(4.9)
4. Условие перпендикулярностиплоскостей
.
(4.10)
.Расстояние от точки
до плоскости
. (4.11)
4.1.1. Решение типовых примеров задания 8 ргр
1.Даны координаты точек,
,
,
.
Требуется:
1. Написать уравнение плоскости: а)– проходящей через точку
перпендикулярно вектору
;б)
– проходящей через точку
параллельно векторам
и
в)
проходящей через точки
.
2. Проверить, выполняется ли условие
перпендикулярности плоскостей
,
и параллельности плоскостей
,
;
3. Найти расстояние
от точки
до плоскости
.
Решение. 1.а) Уравнение
плоскости,проходящей через точку
перпендикулярно вектору
имеет вид (4.6):
. (1)
В качестве направляющего вектора
примем вектор
.
Заменив в уравнении пучка плоскостей
(1) коэффициенты
,
,
числами 4,
,
,
и подставляя вместо
,
,
координаты точки
,
получим уравнение плоскости
:
;
.
б) Координаты вектора,
перпендикулярного векторам
и
найдем из вычисления их векторного
произведения.
Для этого определим сначала координаты
проекций вектора
Напишем уравнение плоскости
.
в) Уравнение плоскости, проходящей
через точки,
,
,
имеет вид (4.6):
. (3)
Подставив в (3) координаты точек
,
,
,
получим
.
Разложим определитель по элементам первой строки:
.
,
т.е. имеем
;
;
;
.
2. Условие
перпендикулярности плоскостей
и
записывается как
выполняется.
Условие параллельности плоскостей
и
– выполняется.
3. Расстояние от точки
до плоскости
,
заданной уравнением
найдем по формуле
. (4)
Подставляя в уравнение (4) найденные
значения коэффициентов
,
,
,
и координаты точки
имеем:
(ед. длины.)
Ответ: 1.а);б)
;в)
;
2. Выполняется 3.
ед. длины.