
- •Федеральное агентство по образованию
- •2. Содержание и структура дисциплины.
- •Тема 4. Системы векторов. N-мерное векторное пространство. Евклидово пространство.
- •Раздел III. Аналитическая геометрия
- •Тема 8. Прямые линии и плоскости.
- •Тема 9. Кривые и поверхности второго порядка.
- •Тема 10. Системы линейных неравенств. Линейные задачи оптимизации.
- •3. Рекомендуемая литература. Основная литература:
- •Дополнительная литература:
- •4. Методические указания по изучению дисциплины.
- •5. Материалы для контроля знаний студентов.
- •Раздел II. Векторная алгебра.
- •Раздел III. Аналитическая геометрия.
- •6. Приложения.
- •6.1. Образец решения контрольных задач типового варианта.
- •, .
- •3А) Находим матрицу , обратную к, методом присоединённой матрицы, по формуле: ,где:
- •6.2. Краткие теоретические сведения.
- •Тема 1. Определители.
- •Тема 2. Матрицы.
- •Тема 3. Системы линейных уравнений. Модель Леонтьева.
- •Тема 4. Системы векторов. N-мерное векторное пространство. Евклидово пространство.
- •Тема 5. Линейные операторы. Собственные числа и векторы.
- •Тема 6. Квадратичные формы.
- •Тема 7. Векторная алгебра.
- •3) ; 4)
- •3) ; 4)5);
- •1) ; 2);
- •Тема 8. Прямые линии и плоскости.
- •Тема 9. Кривые второго порядка.
- •Тема 10. Системы линейных неравенств. Линейные задачи оптимизации.
- •6.3 Образец оформления обложки с контрольной работой.
- •С о д е р ж а н и е
3) ; 4)
5)
;
6)
,
,
,
,
,
.
Для векторов
и
,
заданных своими координатами
,
скалярное произведение вычисляется по
формуле:
.
Скалярное
произведение применяют: 1)
для вычисления угла между векторами
и
по формуле:
;2)
для вычисления проекции вектора
на вектор
по формуле:
;3)
для вычисления длины вектора
по формуле:
;4)
в качестве условия перпендикулярности
векторов
и
:
.
Векторным
произведением
векторов
и
называется вектор
,
определяемый условиями:1)
;
2)
и
;3)
- правая тройка векторов.
Упорядоченная
тройка
некомпланарных векторов называетсяправой
тройкой,
если из конца третьего вектора
,
кратчайший поворот от первого вектора
ко второму
,
виден совершающимся против хода часовой
стрелки. В противном случае, тройка
называется левой.
Векторное произведение обладает свойствами:
1)
;
2)
,где
-
число;
3) ; 4)5);
6)
,
,
,
,
,
.
Для
векторов
и
,
заданных своими координатами
,
векторное произведение вычисляется по
формуле:
.
Векторное
произведение
применяют:1)
для вычисления площадей треугольника
и параллелограмма, построенных на
векторах
и
,
как на сторонах, по формуле:
;2)
в качестве условия параллельности
векторов
и
:
.
Смешанным
произведением
упорядоченной тройки векторов
,
и
называется число
.
Смешанное произведение обладает свойствами:
1) ; 2);
3)
;
4)
и
-компланарны
;
5)
,где
-объём
параллелепипеда, построенного на
векторах
,
и
.
Для
векторов
,
и
,
заданных своими координатами
,
,
смешанное произведение вычисляется по
формуле:
.
Смешанное
произведение
применяют:1)
для вычисления объёмов тетраэдра и
параллелепипеда, построенных на векторах
,
и
,
как на рёбрах, по формуле:
;2)
в качестве условия компланарности
векторов
,
и
:
и
-
компланарны.
Тема 8. Прямые линии и плоскости.
Нормальным
вектором прямой
,
называется всякий ненулевой вектор
перпендикулярный данной прямой.Направляющим
вектором прямой
,
называется всякий ненулевой вектор
параллельный данной прямой.
Прямая
на
плоскости
в системе координат
может быть задана уравнением одного из
следующих видов:
1)
-общее
уравнение
прямой, где
- нормальный вектор прямой;
2)
- уравнение прямой, проходящей через
точку
перпендикулярно данному вектору
;
3)
- уравнение прямой, проходящей через
точку
параллельно данному вектору
(каноническое
уравнение);
4)
- уравнение прямой, проходящей через
две данные точки
,
;
5)
-уравнения
прямой с
угловым коэффициентом
,
где
- точка через которую прямая проходит;
(
)
– угол, который прямая составляет с
осью
;
-
длина отрезка (со знаком
),
отсекаемого прямой на оси
(знак «
»,
если отрезок отсекается на положительной
части оси и «
»,
если на отрицательной).
6)
-уравнение
прямой в
отрезках, где
и
-
длины отрезков (со знаком
),
отсекаемых прямой на координатных осях
и
(знак «
»,
если отрезок отсекается на положительной
части оси и «
»,
если на отрицательной).
Расстояние
от точки
до прямой
,
заданной общим уравнением
на плоскости, находится по формуле:
.
Угол
,(
)
между прямыми
и
,
заданными общими уравнениями или
уравнениями с угловым коэффициентом,
находится по одной из следующих формул:
;
.
,
если
или
.
,если
или
Координаты
точки пересечения прямых
и
находятся как решение системы линейных
уравнений:
или
.
Нормальным
вектором плоскости
,
называется всякий ненулевой вектор
перпендикулярный данной плоскости.
Плоскость
в системе координат
может быть задана уравнением одного из
следующих видов:
1)
-общее
уравнение
плоскости, где
- нормальный вектор плоскости;
2)
- уравнение плоскости, проходящей через
точку
перпендикулярно данному вектору
;
3)
- уравнение плоскости, проходящей через
три точки
,
и
;
4)
-уравнение
плоскости в
отрезках, где
,
и
- дины отрезков (со знаком
),
отсекаемых плоскостью на координатных
осях
,
и
(знак «
»,
если отрезок отсекается на положительной
части оси и «
»,
если на отрицательной).
Расстояние
от точки
до плоскости
,
заданной общим уравнением
,
находится по формуле:
.
Угол
,(
)
между плоскостями
и
,
заданными общими уравнениями, находится
по формуле:
.
,
если
,
если
.