
- •Раздел 1. Линейная алгебра.
- •3. Вычисление определителей второго порядка.
- •Способы нахождения обратной матрицы
- •17) Теорема. (Необходимое и достаточное условие линейной зависимости системы векторов.)
- •Раздел II. Векторная алгебра.
- •Построение плоскости
- •31. Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки, не лежащие на одной прямой
- •32 Уравнения линии в пространстве
- •Общее уравнение прямой
- •Параметрические уравнения прямой.
- •Формула вычисления угла между прямой и плоскостью
- •Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости
- •Невырожденные кривые
- •Вырожденные кривые
- •38) Параболой называется множество точек на плоскости, равноудаленных от заданной точки (называемой фокусом) и данной прямой (называемой директрисой).
Вырожденные кривые
Кривая
второго порядка называется вырожденной,
если .
Могут возникать следующие варианты:
вещественная точка на пересечении двух мнимых прямых (вырожденный эллипс) — при условии
пара вещественных пересекающихся прямых (вырожденная гипербола) — при условии
вырожденная парабола — при условии
пара вещественных параллельных прямых — при условии
одна вещественная прямая (две слившиеся параллельные прямые) — при условии
пара мнимых параллельных прямых (ни одной вещественной точки) — при условии
Приведение уравнения кривых к каноническому виду
Пусть
в прямоугольной системе
координат алгебраическая
линия второго порядка задана уравнением
(3.34):
Чтобы привести уравнение к каноническому виду, нужно выполнить следующие действия.
1. Если
в уравнении имеется член с произведением
неизвестных ,
то делаем поворот системы координат:
на
угол ,
удовлетворяющий равенству
.
При этом получим "почти" приведенное
уравнение линии второго порядка:
Если ,
переходим к пункту 2, поворот системы
координат делать не нужно, так как
исходное уравнение имеет "почти"
приведенный вид.
2. Выполняем параллельный перенос системы координат:
а) если в уравнении нет линейных членов, то переходим к пункту 3;
б)
если в уравнении имеется линейный член
с какой-либо неизвестной и квадратичный
член с этой же неизвестной, то, дополняя
эти члены до полного квадрата, делаем
замену, чтобы в уравнении не стало
линейного члена с этой неизвестной.
Например, если в уравнении и
,то
выполняем преобразования:
а
затем замену неизвестных ,
после которой в уравнении не будет
линейного члена с неизвестной
;
в) если в уравнении имеется только один линейный член с какой-либо неизвестной, а квадрат этой неизвестной отсутствует, то при помощи замены этой переменной надо сделать равным нулю свободный член уравнения. Например, если уравнение имеет вид
то,
выполняя замену неизвестных ,
получаем уравнение без свободного
члена:
3. Полученное в результате упрощений (пункт 2) уравнение имеет "почти" канонический вид. Для окончательного упрощения "почти" канонического уравнения при необходимости применяются следующие преобразования:
а)
переименование координатных осей: ;
б)
изменение направления координатной
оси, например оси абсцисс: ;
в) умножение обеих частей уравнения на отличный от нуля множитель;
г) перенос членов из одной части уравнения в другую.
В результате этих преобразований уравнение приводится к каноническому виду. Замену неизвестных, приводящую уравнение поверхности к каноническому виду, определяем как композицию всех замен, применяемых в ходе решения.
38) Параболой называется множество точек на плоскости, равноудаленных от заданной точки (называемой фокусом) и данной прямой (называемой директрисой).
Фокус
параболы
принято обозначать буквой ,
директрису
– буквой
,
расстояние от фокуса до директрисы –
буквой
(p>0).
Каноническое
уравнение параболы, фокус которой
расположен на оси абсцисс, имеет
вид или
.
Эти два случая представлены в следующей таблице:
Точка пересечения параболы с осью называется ее вершиной. При указанном выше выборе координатной системы ось параболы совмещена с осью абсцисс, вершина находится в начале координат, вся парабола лежит в правой полуплоскости.
Эксцентрисите́т —
числовая характеристика конического
сечения,
показывающая степень его отклонения
от окружности.
Обычно обозначается “”
или “
”.
Эксцентрисите́т
параболы равен 1 (=1)
39) Пове́рхность в геометрии и топологии — двумерное топологическое многообразие. Наиболее известными примерами поверхностей являются границы геометрических тел в обычном трёхмерном евклидовом пространстве.
Общие уравнения поверхностей второй степени
Общее уравнение
40) Сфе́ра (др.-греч. σφαῖρα — мяч, шар[1]) — замкнутая поверхность, геометрическое место точек в пространстве, равноудалённых от данной точки, называемой центром сферы.
Сфера
радиуса R с
центром в начале координат:
Параметрические уравнения:
Сфера радиуса R с центром в точке S (a; b; c):