- •Основні питання Програми дисципліни за темою «Аналітична геометрія на площині та в просторі»
- •Орієнтовний перелік питань для підсумкового контролю знань
- •1. Аналітична геометрія на площині
- •1.1. Декартова прямокутна система координат на площині
- •1.2. Полярна система координат
- •Зв’язок між прямокутними декартовими та полярними координатами
- •1.3. Пряма лінія на площині
- •Відстань від точки до прямої:
- •Взаємне розташування двох прямих на площині
- •1.4. Криві другого порядку
- •Зсунені криві
- •2. Аналітична геометрія у просторі
- •2 .1. Площина у просторі
- •Відстань від точки до площини,
- •Взаємне розташування двох прямих у просторі
- •Взаємне розташування прямої та площини у просторі
- •Методичні вказівки щодо виконання індивідуальних завдань
- •Правила виконання та оформлення індивідуальних завдань
- •Список літератури
- •Додаток
- •Індивідуальні завдання за темою
- •«Аналітична геометрія на площині та в просторі»
- •Завдання 1
- •Завдання 2
- •Завдання 3
- •Завдання 4
- •Завдання 5
- •Завдання 6
- •Завдання 7
1. Аналітична геометрія на площині
1.1. Декартова прямокутна система координат на площині
Координатами точкиназиваються числа, взяті в певному порядку, які визначають положення точки на прямій, на площині, у просторі або на поверхні. Найчастіше використовуютьдекартові координати.
Декартова прямокутна система координат на площині– це дві взаємно перпендикулярні координатні осііз обраною одиницею масштабу. Положення точки в системізадається парою чисел,.
|
Відстань між двома точками і : |
М |
Поділ відрізка в заданому відношенні : ; . Координати середини відрізка (при ):; |
|
Площа трикутника , де ,і– координати його вершин: |
1.2. Полярна система координат
Найважливішою після прямокутної системи координат є полярна система координат. Вона задається точкою, яка називаєтьсяполюсом, і променем, що має початок у полюсі та називаєтьсяполярною віссю. Задаються також одиниці масштабу:лінійна– для вимірювання довжин відрізків ікутова– для вимірювання кутів.
|
Розглянемо полярну систему координат і візьмемо на площині довільну точку . Припустимо, що – відстань від точкидо точки і – кут, на який треба повернути полярну вісь проти годинникової стрілки, щоб сумістити її з вектором . |
Полярними координатамиточкиназиваються числаі. При цьому числовважається першою координатою і називаєтьсяполярним радіусом, а число– другою координатою і називаєтьсяполярним кутом. Точказ полярними координатами позначається так:. Очевидно, полярний радіус може набувати довільних невід'ємних значень, полярний кут вважається таким, що змінюється в межах.
Зв’язок між прямокутними декартовими та полярними координатами
Виразимо декартові координати точки через полярні. Вважатимемо, що початок прямокутної системи збігається з полюсом, а вісь – з полярною віссю. Якщо точкамає декартові координатиі() та полярніі(), тоді:
|
формули переходу від полярних координат до декартових: , , формули переходу від декартових координат до полярних: , . |
Зауваження: остання формула дає два значення кута , оскільки він змінюється від до . Із цих двох значень кута треба взяти те, якому задовольняють декартові координатита.
1.3. Пряма лінія на площині
1. Рівняння прямої, що проходить через задану точку та перпендикулярно вектору(нормальний вектор прямої): .
2. Загальне рівняння прямої: , () | |
3. Канонічне рівняння прямої (рівняння прямої, що проходить через задану точкута паралельно вектору(напрямний вектор прямої)): . 4. Параметричне рівняння прямої: | |
5. Рівняння прямої, яка проходить через дві задані точки та: , ()
| |
|
6. Рівняння прямої у відрізках на осях: . 7. Рівняння прямої з кутовим коефіцієнтом: , (). 8. Рівняння прямої, яка проходить у заданому напрямку через задану точку (рівняння зв’язки): . 9. Нормальне рівняння прямої: |