- •Міністерство освіти і науки україни
- •Векторна алгебра
- •1.1. Теоретичні відомості
- •1.2. З а д а ч і
- •2. Геометрія площини
- •2.1. Теоретичні відомості
- •2.2. З а д а ч і
- •3. Геометрія простору
- •3.1. Теоретичні відомості
- •3.2. З а д а ч і
- •4. Методичні рекомендації до розв’язання задач
- •5. Відповіді до задач
- •Література
- •Додаток
- •Людмила Володимирівна Ізюмченко
1.2. З а д а ч і
Задача
№1.
На площині дано 2 вектори
і
.
Довести, що вектори
і
утворюють базис площини і знайти
координати вектора
у базисі
:
-
1.
;11.
;21.
;2.
;12.
;22.
;3.
;13.
;23.
;4.
;14.
;24.
;5.
;15.
;25.
;6.
;16.
;26.
;7.
;17.
;27.
;8.
;18.
;28.
;9.
;19.
;29.
;10.
;20.
;30.
.
Задача
№2. Чи
колінеарні вектори
і
,
побудовані за векторами
і
:
1.
;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
;
6.
;
7.
;
8.
;
9.
;
10.
;
11.
;
12.
;
13.
;
14.
;
15.
;
16.
;
17.
;
18.
;
19.
;
20.
;
21.
;
22.
;
23.
;
24.
;
25.
;
26.
;
27.
;
28.
;
29.
;
30.
.
Задача
№3. Обчислити
кут між векторами
і
,
якщо
і
- одиничні
взаємно-ортогональні вектори :
-
1.
;16.
;2.
;17.
;3.
;18.
;4.
;19.
;5.
;20.
;6.
;21.
;7.
;22.
;8.
;23.
;9.
;24.
;10.
;25.
;11.
;26.
;12.
;27.
;13.
;28.
;14.
;29.
;15.
;30.
.
Задача
№4. Чи
компланарні три вектори
,
,
:
1.
;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
;
6.
;
7.
;
8.
;
9.
;
10.
;
11.
;
12.
;
13.
;
14.
;
15.
;
16.
;
17.
;
18.
;
19.
;
20.
;
21.
;
22.
;
23.
;
24.
;
25.
;
26.
;
27.
;
28.
;
29.
;
30.
.
Задача
№5. Знайти
довжини
і
діагоналей і площуS
паралелограма, побудованого на векторах
і
:
1.
;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
;
6.
;
7.
;
8.
;
9.
;
10.
;
11.
;
12.
;
13.
;
14.
;
15.
;
16.
;
17.
;
18.
;
19.
;
20.
;
21.
;
22.
;
23.
;
24.
;
25.
;
26.
;
27.
;
28.
;
29.
;
30.
.
Задача
№6. Довести,
що вектори
,
,
утворюють базис і знайти координати
вектора
у цьому базисі:
1.
;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
;
6.
;
7.
;
8.
;
9.
;
10.
;
11.
;
12.
;
13.
;
14.
;
15.
;
16.
;
17.
;
18.
;
19.
;
20.
;
21.
;
22.
;
23.
;
24.
;
25.
;
26.
;
27.
;
28
;
29.
;
30.
.
2. Геометрія площини
2.1. Теоретичні відомості
Рівняння
прямої за точкою
і
напрямляючим вектором
має
вигляд
або
;
параметричні рівняння –
;
за відрізками, що їх відтинає пряма на
осях координат, –
(на
осі
)
та
(на осі
):
за
точкою
і
нормальним вектором
![]()
;
за точкою
і кутовим коефіцієнтом
:
за кутовим коефіцієнтом
і
відрізком
,
який відтинає пряма на осі
,
–
![]()
Якщо
три точки лежать на одній прямій, то
простим відношенням трьох точок
називається
число
–
у такому відношенні точка
ділить
відрізок
.
Координати точки
виражаються через координати точок
і
число
за формулами:
і
.
Якщо
точка
– середина
,
то
і
;
.
Якщо
рівняння прямої
то
координати напрямляючого вектора –
нормального –
![]()
Відстань
між двома точками
![]()
![]()
відстань
від точки
до прямої
–
.
Кут між
двома прямими
![]()
і
обчислюється
за формулою

дві
прямі
перетинаються,
якщо коефіцієнти при змінних не
пропорційні
.
Якщо
,
то прямі
паралельні;
якщо
, то
– співпадають.
Якщо в
рівнянні прямої
;
,
то пряма паралельна осі
;
–паралельна
осі
;
–проходить
через початок координат.
Рівняння
еліпса:
,
якщо
,
то фокуси знаходяться на осі
і директриси паралельні осі
;
якщо
,
то фокуси знаходяться на осі
і директриси паралельні осі
.
Розглянемо випадок, коли
.
Покладемо
,
тоді координати фокусів
;
ексцентриситет
,
рівняння директрис
або
(якщо
,
тоді
;
;
;
директриси:
або
).
Рівняння
гіперболи
,
введемо позначення –
,
тоді
координати фокусів
,
ексцентриситет
;
рівняння директрис –
;
рівняння асимптот –
.
Спряжена
до даної гіпербола має рівняння:
(або:
;
фокуси
;
ексцентриситет
,
рівняння директрис
;
рівняння асимптот
).
Рівняння
параболи:
,
координати фокуса
,
рівняння директриси
;
ексцентриситет
.
(Якщо рівняння параболи
,
то координати фокуса
,
рівняння директриси
,
ексцентриситет
).
Для
зведення рівняння кривої другого порядку
(КДП)
до канонічного виду, обчислимо інваріанти
;
.
Розв’язуємо характеристичне рівняння
.
Тоді його корені
є значеннями
.
Обчислюємо
кут повороту:
знаходимо
Тоді матриця переходу
І нові коефіцієнти
і
обчислюємо
за формулою
.
Записуємо рівняння КДП після повороту
на кут
:
.
Виділяємо повні квадрати і отримуємо рівняння типу:
![]()
Виконуємо
паралельне перенесення системи координат
в точку
,
маємо:
.
І тоді,
в залежності від
,
робимо висновок, що це за КДП (9 типів
КДП):
–еліпс;
–уявний
еліпс;
–пара
уявних прямих, що перетинаються в
дійсній точці;
–гіпербола;
–пара
(дійсних) прямих, що перетинаються;
–парабола;
–пара
паралельних прямих;
–пара
уявних паралельних прямих;
–пара
співпавших паралельних прямих.
