
- •Порядок выполнения.
- •Определители II и III порядков.
- •Определитель второго порядка
- •Вычисление определителей II порядка
- •Определитель третьего порядка
- •Вычисление определителя третьего порядка разложением по первой строке:
- •Векторное произведение и его геометрическая иллюстрация.
- •Определение векторного произведения
- •Выражение векторного произведения через координаты векторов
- •Упражнение 2. Найти векторное произведение векторов
- •Геометрическая иллюстрация векторного произведения.
- •Упражнение 3. Вычислить площадь треугольника с помощью векторного произведения
- •Прямая на плоскости.
- •Уравнение прямой линии, проходящей через заданную точку перпендикулярно заданному вектору.
- •Построение уравнения прямой, проходящей через заданную точку перпендикулярно данному вектору.
- •Часть 1.
- •Часть 2
- •Часть 3.
- •Уравнение прямой линии, проходящей через данную точку в заданном направлении. Каноническое уравнение прямой на плоскости.
- •Упражнение 4. Каноническое уравнение прямой.
- •Уравнение прямой, проходящей через две точки.
- •Упражнение 5. Уравнение прямой, проходящей через две точки.
- •Параметрическое задание прямой.
- •Уравнение прямой с угловым коэффициентом
- •Уравнение прямой в отрезках.
- •Общее уравнение прямой на плоскости
- •Упражнение 6. Общее уравнение прямой.
- •Создание м-файла.
- •Упражнение 7. М-функция для построения двух прямых линий.
- •Уравнения плоскости в пространстве.
- •Различные уравнения плоскости.
- •Построение плоскости графическими средствами matlab.
- •Пример. 1. Общее уравнение плоскости. Функция meshgrid.
- •Пример 2. Построение плоскость по общему уравнению с помощью функций mesh(),surf(), surfl().
- •Упражнение 8.
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольное мероприятие № 2. Защита л.1.3.
- •Часть 2 Работа с системой matlab
- •Индивидуальные задания № 2 Линейные геометрические объекты.
- •Список рекомендуемой литературы
Часть 2
Используя функцию plot(x,y), построить ту же прямую на том же рисунке, но сплошную, синего цвета, толщины 1.5.
Значение абсцисс точек прямой - массив, состоящий из двух точек: (– 4) и (8).
Пометить узловые точки.
Обозначить начало координат.
Сделать вывод: сколько нужно узловых точек для создания прямой с помощью команды plot?
% Часть 2
% включим отображене координатной сетки и режим добавления графиков
grid on, hold on
% установим одинаковый масштаб
axis equal
% продлим оси координат
line([-5,0;8.5,0],[0,7;0,-7],'Color','black')
% обозначим оси координат
plot(8.5,0,'>k')
plot(0,6.5,'^k')
text(8.5,-0.5,'x')
text(-0.5,6.5,'y')
% обозначим начало координат
plot(0,0,'ok')
text(-0.5,-0.5,'O')
% для построения прямой с помощью plot достаточно двух узловых точек
% введем два значения для массива абсцисс
x=[-4,8]; % массив размерности 1х2
% пересчет значений ординат
y=(-A/B)*(x-x0)+y0;
% y -массив размерности 1х2, т.е. узловых точек будет 2.
% построение синей сплошной линии с двумя маркерами в виде ромбов «d»
plot(x,y,'b-d', 'LineWidth',1.5)
Вывод: для построения прямой линии с помощью команды plot достаточно двух узловых точек.
Рис.4
Часть 3.
Изобразить вектор нормали, орт вектора нормали, берущими начало
а) из начала координат;
б)
из точки
, лежащей на
заданной прямой.
Подписать векторы нормали.
В заключении снова изобразить линию из первой части.
Сделать вывод о задании прямой уравнением общего вида.
% Часть 3
%Пишем команды в общем виде, в комментариях пишем с конкретными данными.
% строим вектор нормали из начала координат O(0,0)
% начало вектора будет в точке (0,0), конец - в точке (-3,3)
line([0;A],[0;B],'Color','black') % построение прямой n (0,0)________(-3,3)
%plot(A,B,'k^','lineWidth',1) % построение конца вектора n в точке (-3,3)
text(A-0.5,B-0.5,' {\bfn}') % обозначим вектор n
% строим орт вектора нормали n0 из начала координат O(0,0).
% начало орта будет в т. (0,0),
% конец - в т. (-3/sqrt(18),3/sqrt(18)) =(-1/sqrt(2),1/sqrt(2))
% подумайте, почему?
% построение прямой n0
line([0,A/sqrt(A^2+B^2)],[0;B/sqrt(A^2+B^2)],'Color','black','LineWidth',2)
% построение конца вектора n0
%plot(A/sqrt(A^2+B^2), B/sqrt(A^2+B^2),'k^','lineWidth',2)
% построение конца вектора подавлено во избежание излишеств на рисунке
% концы векторов будут отмечены иначе
% обозначим вектор n0
text(A/sqrt(A^2+B^2)-0.5, B/sqrt(A^2+B^2)+0.7,' {\bfn_0}')
% строим вектор нормали n из точки (4,2)
% начало вектора n будет в точке в т. (4,2), конец - в т. (1,5)
% подумайте, почему?
% построение прямой n из точки (4,2)
line([x0;x0+A],[y0;y0+B],'Color','black')
% подавляем построение конца вектора n в т. (1,5)
%plot(x0+A,y0+B,'^','lineWidth',1)
% обозначим вектор n, выходящий из точки (4,2) в конец - в т. (1,5)
text(x0+A-0.5,y0+B-0.5,'{\bfn}')
% строим орт вектора нормали n0 из точки (4,2)
% начало орта n0 будет в т.(4,2), конец - в т. (4-1/sqrt(2),2+1/sqrt(2))
% подумайте, почему?
% построение орта n0 из точки (4,2)
line([x0;x0+A/sqrt(A^2+B^2)],[y0;y0+B/sqrt(A^2+B^2)], ...
'Color','black','LineWidth',2)
% подавляем построение конца орта n0
% plot(x0+A/sqrt(A^2+B^2),y0+B/sqrt(A^2+B^2), '^','lineWidth',2)
% обозначим орт n0, выходящий из точки (4,2)
text(x0+A/sqrt(A^2+B^2)-0.2, y0+B/sqrt(A^2+B^2) +0.7, '{\bfn_0}')
Рис. 4.
В третьей части программы команда по выводу конца вектора была погашена с помощью значка «%».
Вместо того чтобы пометить концы векторов маркерами, были выведены значения концов векторов (эти данные можно сравнить с вычисленными вручную в тетради). Для того чтобы так сделать, надо найти в меню графического окна иконку «Data Cursor», отметить первую точку, затем нажав на эту точку правой кнопкой мыши, выбрать «Create New Datatip», отметить следующую точку и т.д. Каждую отмеченную точку можно двигать вдоль имеющейся линии, пока не будет достигнуто ее конечное значение. Точка становится помеченной черным квадратиком, а около точки появляется надпись со значениями ее координат. Надпись, относительно черного квадратика можно «двигать», кликнув по ней левой кнопкой мыши и потянув в нужный угол.
Вывод:
Мы получили (рис. 4.) график прямой L:
, проходящей
через точку
, перпендикулярно
заданному вектору
. В общем случае
(A ≠ 0,
B ≠ 0)
уравнение вида (1) может быть сведено к
уравнению вида
и построено
по двум точкам.