Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

типовые расчеты

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
843.71 Кб
Скачать

( !

( . 2):

x = x′ cosα y′ sin α

y = x′ sin α + y′ cosα

z

 

y

y

z

 

 

 

 

 

α

 

 

x

 

 

 

0

 

 

α

 

y

 

 

 

 

 

 

 

x

α

 

 

 

xx

! 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! !, sin α = cosα =

 

 

 

2

, . . ! α =

π

.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

( # ! #

 

 

 

 

 

-

 

!

B

=

T

T

 

 

 

T :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0x y z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T T A T =

 

 

0

 

 

 

 

 

 

1 0

 

 

 

0 − 3 0

 

0 1

 

0

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0 −3

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0 1

 

0

 

 

 

 

=

 

0 −3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

 

 

 

2

0 0 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" , #

:

(x′, y′, z) = ( ′) B X ′ =

1

0

= (x′, y′, z)

0

− 3

 

0

0

 

0

 

x

 

 

 

 

0 y′ = x2 − 3 y2 z 2 .

 

 

 

 

− 1

z

43

, , !

2- 2xz − 3y 2 = 0 : x2 − 3y2 z2 = 0 .

. ' # :

x2 = 3y2 + z2 .

5, + ! , !

# 0 x ( .3).

! 3.

Варианты задания 6

! ! !

#$ . -# !.

1.x 2 + 2xy + y 2 + z 2 − 1 = 0

2.x 2 + 4xy + y 2 + z 2 + 3 = 0

3.3x 2 − 2 yz = 0

4.x 2 + y 2 − 6 yz + z 2 + 3 = 0

5.x 2 + 4xy + y 2 − 2z 2 − 3 = 0

44

6.x 2 + 3xz + y 2 + z 2 = 0

7.x 2 + 4xz + 5 y 2 + z 2 − 15 = 0

8.x 2 y 2 yz z 2 − 6 = 0

9.3x 2 + 4xy + 3y 2 + 4z 2 − 20 = 0

10.x 2 + 8xy + y 2 + z 2 = 0

11.2xy − 5z 2 − 4 = 0

12.x 2 + 4xy + y 2 + z 2 − 3 = 0

13.3x 2 − 2 yz − 6 = 0

14.x 2 + y 2 − 6 yz + z 2 − 3 = 0

15.x 2 + 4xy + y 2 − 2z 2 + 3 = 0

16.2x 2 + 6xz + 2 y 2 + 2z 2 + 5 = 0

17.x 2 + 4xz + 5 y 2 + z 2 + 15 = 0

18.x 2 + 4xz + 2 y 2 + z 2 = 0

19.2xy − 5z 2 + 4 = 0

20.x 2 y 2 yz z 2 + 6 = 0

21.x 2 + 8xy + y 2 + z 2 − 15 = 0

22.x 2 + 4xy + y 2 + z 2 = 0

23.3x 2 − 2 yz + 6 = 0

24.x 2 + y 2 − 6 yz + z 2 = 0

25.x 2 + 4xy + y 2 − 2z 2 = 0

26.2x 2 + 6xz + 2 y 2 + 2z 2 + 1 = 0

27.x 2 + y 2 + 3xz + z 2 − 3 = 0

28.x 2 + 4xz + 5 y 2 + z 2 = 0

29.2xy − 5z 2 = 0

30.x 2 y 2 yz z 2 = 0

45

Задание 7. Поверхности второго порядка

Пример выполнения задания 7

$ : +,

! , +

!, +,

, . ! #

' + #

! + $ ( aik , bi , c

+):

a11 x2 + a22 y2 + a33 z 2 + 2a12 xy + 2a13 xz + 2a23 yz + b1 x + b2 y + b3 z + c = 0.

' #

! ( $ )

$ :

1.

 

 

x2

 

+

y2

 

+

z2

 

= 1

+;

 

 

a2

 

b2

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

x2

 

+

 

 

y2

 

 

z2

 

= 1

+ ;

 

a2

 

 

b2

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

x2

 

y2

+

 

z2

= 1

! + ;

 

a2

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2

 

 

4.

x2

+

y2

z 2

= 0

+ !;

 

 

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

b2

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

5.

 

x2

 

+

 

y2

 

= z

 

 

+ ;

 

a2

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

x2

 

+

y2

 

= 1

 

 

 

 

 

+ ;

 

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

y2

= 2 px

 

 

 

 

 

 

:

46

8.

x2

 

 

y2

= 1

;

a2

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

x2

 

y 2

 

= z

.

a2

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, !

 

,

“! ” # 0Z.

 

 

 

 

%

#,

 

 

!

,

“! ”

#

0X

0Y.

! 1 – 6 b = a $ .

, $

. -! # +

, # + #$ X0Z ( x ≥ 0)

. 2

!' $ ! !,

! # ( )

! ! .

.

$

 

 

. -! #

+

, # + #$

 

 

( x ≥ 0)

 

:

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 4 (0 ≤ y ≤ 4), y = − 4 − x2 z2 , y = 6 − x2 + z2 .

Oxz

!

x2 + z2 = 4 !' # ! 2

. + ! !$

! #, !$

# Oy , $ !' ! ! !' #.

( 0 ≤ y ≤ 4 !,

# + ,

y = 0

y = 4 .

47

! y = −4 − x2 z 2 . !$

!$ , ! x2 + y 2 + z 2 = 4 . ,

! r = 2

 

 

 

 

. , ! y = −

 

4 − x2 z 2

!$ ! .

 

 

 

(, ! y = 6 − x2 + z 2 ! :

( y − 6)2 = (− x2 + z2 )2 .

! x2 + z2 = ( y − 6)2 - + ! M (0;6;0) ,

! # Oy .

2 y = 6 − x2 + z 2 !$ #.

# # # ,

( .1):

! 1

!' #

! 2.

Варианты задания 7

48

$

. -! # +

, # + #$ X0Z ( x ≥ 0)

.

1. a)

z = 4 − x2 y2 , z = x2 + y2 − 2

b)

y = x2 + z 2 , y = 4

c) z = 1+ 2 − 4 − x2 y2 , z = −1 + x2 + y 2 , z = −1 + x2 + y2

2.

a) z = x2 + y 2 , z = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) y = − 4 − x2 z 2 , y = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 1− 3 + x2 + y2 + 1, z = −1+ x2 + y2 , z = 1− x2 y2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = −1− 2 − x2 y2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

a) z = x2 + y 2 , z = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) x2 + z 2 = 4 (0 ≤ y ≤ 4), y = − 4 − x2 z 2 , y = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 2 − x2 + y2 + 1 , z = 1− x2 y2 , z = −1− 2 − x2 y2 ;

4.

a) x2 + y2 = 4, z = 2 − y, z = 0

 

b) y2 = x2 + z 2 , y = −2, y = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = (1+ (x2 + y2 ) 2) 2 , x2 + y2 = 2 , z = −1− 2 − x2 y2 ;

5.

a) x2 + y2 + z 2 = 4, z = y ( z y)

 

 

 

 

 

 

 

b) y = 2 x2 + z 2 , y = 4

 

 

 

 

 

) z = 1− x2 y2 , z = 1− x2 y2 ; z = −1− 2 − x2 y2 ;

49

6. a) z 2 = x2 + y 2 , z = −2, z = 4

b) x2 + z 2 = 4, y = 4 − x2 z 2 , y = −4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 1+ 2 −

x2 + y2 ,

x2 + y2

= 2 , z = −

 

1

+

 

(x2

+ y2 )

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

7. a) z = − 4 − x2 y2 ,

z = −2 x2 + y 2 + 4

 

 

b) y = x2 + z 2 − 4, y = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 1+ 2 − x2 y2 , x2

+ y2 = 2 ,

z = −

 

1

+

 

(x2

+ y2 )

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

8. a) z = x2 + y2 − 4, z = 4 − x2 y2 b) x2 + z 2 = 4, z = 6 − y, y = 0

) z = 1+ 2 − x2 y2 , z = x2 + y2 −1 , z = − x2 + y2 −1 , z = −1− 2 + x2 + y2

9. a) x2 + y2 = 4, z y = 4, z = 0

b) z = −4 − x2 y 2 , z = 4 − x2 y 2

) z = 1+ 2 − x2 y2 , z = x2 + y2 −1 , z = −1 + x2 + y2 ;

10. a) z = 4 − x2 + y2 , z = 0

b) x2 + z 2 = 1, z = 1 − y, y = 0

) z = 1+ 2 − x2 y2 , z = −1 + x2 + y 2 , z = 1− x2 y2 , z = −1− 2 + x2 + y2 ;

11. a) x2 + y2 = 4, z = y + 2, z = 0

50

b) y = −2 x2 + z 2 , y = −4 − 4 − x2 z 2

 

c) z = 1− 2 − x2 y2 , z = − x2 + y2 −1 , z = −1− 2 + x2 + y2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

a)

z = x2 + y 2 , z = 8 − 2

x2 + y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) y = 2 − x2 + z 2 , y = − 4 − x2 z 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

z = −1 + x2 + y 2 , z = − x2 + y2 −1 , z = −1− 2 + 4 − x2 y2 ;

13.

a)

x2 + y2 z = 0, z = 2 − y

 

b) x2 + z 2 = 4, z + y = 4, y = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

z = 1− 3 + x2 + y2 + 1 , z = −1 + x2 + y 2 , z = 1− 2 − x2 y2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

a)

z =

x2 + y 2 , z = 2 −

 

x2 + y 2

 

b) x2 + z 2 = 4, y = x2 + z 2 − 4, y = 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

z = −1+ 2 − x2 y2 , z = − x2 + y2 −1 , z = −1− 3 + x2 + y2 +1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

a)

z =

4 − x2 y 2 , z =

 

x2 + y2 − 2

 

b) x2 + y 2 z 2 = 0, z = ±4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 1+ 2 − 4 − x2 y2 , z = x2 + y2 −1 , z = 1− x2 y2 ;

 

 

 

 

 

16.

a)

z =

x2 + y2 , z = 6 − x2 y2

b) x2 + z 2 = 4, z = 2 + y, y = 2 − z

) z = 1+ 3 − x2 + y2 + 1 , z = x2 + y2 −1 , z = 1− 2 − x2 y2 ;

51

17. a) z = 4 − x2 y 2 , z = x2 + y 2 − 4, y = 0 ( y ≤ 0)

b) x2 + z 2 = 4, y = 2 − x2 + z 2 , y = −4

) z = 1+ 2 − x2 y2 , x2 + y2 = 2 , z = −1− 3 + x2 + y2 +1 ;

18. a) x2 + y 2 = 4, z = 8 − x2

y 2 , z = 0

b) x2 + z 2 = 4, z = 4 + y,

y = 0

) z = 1+ 2 − x2 + y2 , x2 + y2 = 2 , z = −1− 3 + x2 + y2 +1 ;

19.

a) z = x2 + y2 − 8, z = −2

 

 

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) x2 + z 2 = 4, y = x2 + z 2 − 2, y = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 1− x2 + y2 , z = −(1+ 2)( x2 + y2 −1) , z = −1− 2 + 4 − x2 y2 ;

20. a) z = x2 + y2 , z = 2 − x2 y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) y = 2 x2 + z 2 − 4, y = 4 − x2 z 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = 1+ 3 − x2 + y2 + 1 , x2 + y2 = 2 , z = −1− 2 − x2 y2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

a) z = 4 − x2 y2 , z = −

4 − x2 y 2

 

b) x2 + z 2 = 4, z = − y, z = y + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) z = −1 + x2 + y2 , x2 + y2 = 2 , z = −3 + x2 + y2 ;

 

 

 

 

 

 

 

22.

a) z = 4 − x2 y 2 , z =

 

x2 + y2 − 2

b) x2 + z 2 = 4, y = 4 − x2 z2 , y = −4

) z = 1+ 3 − x2 + y2 + 1 , x2 + y2 = 2 , z = 1− x2 + y2 ;

52