- •Пряма у просторі. Короткі теоретичні відомості. Пряма та її рівняння. Різні способи задання прямої в афінній системі координат.
- •Взаємне розташування двох прямих у просторі.
- •Знаходження відстані від точки до прямої.
- •Знаходження відстані між двома мимобіжними прямими.
- •Кут між двома прямими.
- •Взаємне розташування прямої та площини
- •Знаходження кута між прямою та площиною.
- •Питання для самоперевірки.
- •Методичні рекомендації до розв’язування задач.
- •Задачі до практичних занять. Види рівнянь прямої у просторі. Основні метричні задачі на пряму у просторі.
- •Задачі до практичних занять. Змішані задачі, що відносяться до рівняння площини та рівняння прямої.
- •Завдання для самостійної роботи.
- •Відповіді
- •Література
Задачі до практичних занять. Змішані задачі, що відносяться до рівняння площини та рівняння прямої.
-
Довести, що пряма
паралельна площині 4х
– 3у – 6z
– 5 = 0. -
Довести, що пряма
належить
площині 4х
– 7у +6z
– 56 = 0. -
Довести, що пряма
перпендикулярна
до площини 2х
– 5у + 4z
+ 52 = 0.
Знайти точку їх перетину. -
Знайти точку перетину прямої та площини:
А)
,
2х
+ 3у + z
– 1 = 0.
Б)
,
х
– 2у + z
– 15 = 0.
В)
,
х
+ 2у – 2z
+ 6 = 0.
-
Знайти проекцію точки М (2, 5, -3) на пряму
. -
Знайти проекцію точки М (5, 1, 3) на пряму

-
Знайти проекцію точки М (1, -2, 4) на площину 5х – 3у + 6z + 35 = 0.
-
Скласти канонічні рівняння прямої, що проходить через точку M (2; -4; -l) та середину відрізка прямої
що знаходиться
між площинами 5х
+ 3у – 4z
+ 11 = 0, 5х
+ 3у – 4z
– 41 = 0.
-
Скласти рівняння площини, що походить через точку М(1; -2; 1) перпендикулярно до прямої

-
При якому значенні т пряма
паралельна
площині х
– 3у + 6z
+ 7 = 0? -
При яких значеннях т і С пряма
перпендикулярна до площини 3х
– 2у + Сz
+ 1 = 0? -
Знайти точку Q,, симетричну точці Р (4; 1; 6) відносно прямої

-
Знайти точку Q,, симетричну точці Р (2; -5; 7) відносно прямої, що проходить через точки М1(5; 4; 6) та М2(-2; -17; -8).
-
На площині Oxz знайти таку точку Р, різниця відстаней якої до точок М1(3; 2; -5) та М2(8; -4; -13) була б найбільшою.
-
Скласти рівняння проекції прямої
на
площину 3х
– у + z
– 4 = 0. -
Знайти кут між прямою
та
площиною 4х
+2у + 2z
– 5 = 0. -
Скласти рівняння площини, що проходить через пряму х = 2t +1, y = -3t + 2, z = 2t – 3 та точку М(2, -2, 1).
-
Довести, що прямі
,
лежать
в одній площині,
і скласти рівняння цієї площини.
-
Знайти точку Q, симетричну точці Р(-3; 2; 5) відносно площини, що проходить через прямі

-
Скласти рівняння площини, що проходить через пряму
перпендикулярно
до площини
3х
+ 2у – z
– 5 = 0. -
Скласти рівняння проекції прямої
на
площину 3х
– у + z –
1 = 0. -
Скласти канонічні рівняння прямої, що проходить через точку М(3; -2; -4) паралельно площині 3х – 2у – 3z – 7 = 0 і перетинає пряму
.
Відповіді.
-
N (4, 8, -5).
-
А) (2, -3, 6); Б) пряма паралельна площині; В) пряма належить площині.
-
N (-3; -3,2; 3,6).
-
N (2, -1, 2).
-
N (-4, 1, -2).
-

-
х + 2у + 3z = 0.
-
т = -3.
-
т = -6, С =

-
Q (2, -3, 2).
-
Q (4, 1, -3).
-
Р (-2, 0, 3).
-

-
sin

-
4х + 6у +5z – 1 = 0.
-
2х – 16у – 13z + 31 = 0.
-
Q (1, -6, 3).
-
х – 8у – 13z + 9 = 0.
-

-

Завдання для самостійної роботи.
Варіант 1
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через дві точки М (1, -3, 0,5) і N (3, 4, 2,5).
-
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через початок координат паралельно прямій

-
Звести рівняння прямої
до
канонічного вигляду. -
Дослідити взаємне розміщення пар прямих:
і

-
У прямокутній системі координат дано дві прямі:
і
.
Знайти кут між цими прямими. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, -3, 5) паралельно прямій

-
В афінній системі координат дано дві прямі:
і
.
Скласти рівняння площини, яка проходить
через них. -
Знайти проекцію В точки А (5, 2, -1) на площину 2х – у +3z + 23 = 0.
-
У прямокутній системі координат дві прямі задані рівняннями:
і
.
Знайти
відстань між ними.
-
Дано три вершини трикутника: А(4, 1, -2), В(2, 0, 0), Р(-2, 3, -5). Скласти рівняння його висоти, яка проведена з вершини В.
Варіант 2
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через дві точки М (1, -3, 0,5) і N (4, -3, 2).
-
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, 0, 2) і паралельна площинам х + у +z – 3 = 0 і х – 2у + z + 2 = 0.
-
Звести рівняння прямої
до
канонічного вигляду. -
Дослідити взаємне розміщення пар прямих:
і

-
Знайти кут між прямими:
і
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 2, 3), перетинаючи вісь Оz під прямим кутом.
-
Скласти рівняння площини, що проходить через пряму х = 2t +1, y = -3t + 2, z = 2t – 3 та точку М(2, -2, 1).
-
Знайти проекцію В точки А (4, -3, 1) на площину х + 2у – z – 3 = 0.
-
Знайти довжину перпендикуляра, проведеного з точки А (1, 0, 1) на пряму

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через центр тяжіння трикутника А(2, -1, 7), В(4, 5, 1), Р(-3, 2, 4) і початок координат.
Варіант 3
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, -3, 0,5) і паралельна вектору
=
(2, 1, -3). -
Написати параметричні рівняння прямої

-
Пряма задана як лінія перетину площин 2х + 3у – 16z – 7 = 0 і 3х + у – 17z = 0. Скласти канонічні рівняння цієї прямої.
-
Дослідити взаємне розміщення прямої
та
площини
х
– 3у – 3z + 5 = 0. -
У прямокутній системі координат дано пряму
і
площину 2х
– у – 3z + 4 = 0.
Знайти кут між ними. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (0, 1, 0), паралельно осі Оz.
-
Скласти рівняння площини, яка проходить через точки М (2, -15, 1) і Р (-1, 1, -1), паралельно прямій, визначеній точками А (5, -2, 3) і В (6, 1, 0).
-
Знайти проекцію В точки А (1, 2, 1) на пряму
. -
Знайти відстань від точки М (-1, 2, 1) до прямої а:
.
-
Дано три вершини трикутника: А (1, -2, -4), В (3, 1, -3), С (5, 1, -7). Скласти параметричні рівняння його висоти, опущеної з вершини В на протилежну сторону.
Варіант 4
-
Скласти рівняння прямої, яка з’єднує початок координат з точкою М (а, b, c).
-
Написати параметричні рівняння прямої

-
Пряма задана системою рівнянь
Скласти канонічні рівняння цієї прямої. -
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і
. -
Знайти кут між прямими
і

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, -5, 3) та утворюючу з осями координат кути
. -
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (4, -3, 1) і паралельна прямим
і
. -
Знайти проекцію В точки А (1, -2, 3) на пряму

-
Знайти найкоротшу відстань між прямими
і
. -
Скласти рівняння перпендикуляра, проведеного з точки М (6, 1, -5) на пряму
.
Варіант 5
-
Скласти рівняння прямої, яка з’єднує точки М (1, 1, 0) і Р (1, 1, 1).
-
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить паралельно площинам 3х + 12у – 3z – 5 = 0, 3х – 4у + 9z + 7 = 0 і перетинає прямі
і
. -
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через початок координат і утворює з усіма осями прямокутної системи координат рівні кути.
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і
. -
Знайти кут між прямими
і
. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 0, 5) і утворює з осями координат кути
. -
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (2, 0, 1) і пряму
. -
Знайти проекцію прямої
на площину х
– у + 3z + 8 = 0. -
Знайти відстань від точки М (7, 9, 7) до прямої а:
.
-
Дано три вершини трикутника: А (2, -1, -3), В (5, 2, -7), С (-7, 11, 6). Скласти канонічні рівняння бісектриси його внутрішнього кута при вершині А.
Варіант 6
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точки М (2, -1, -1) і К (3, 3, -1).
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку А (5, 4, -1) паралельно вектору
(1,
2, 7). -
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку М(1, 0, 5) і перетинається з прямими
і
. -
Дослідити взаємне розміщення прямих:
і
. -
Знайти кут між прямою
і
площиною
2х
+ 3у – 6z +2 = 0. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 0, 5) і паралельна прямій
. -
Скласти рівняння площини, яка проходить через дві паралельні прямі:
і
. -
Знайти проекцію точки А (3, -4, -2) на площину, яка проходить через паралельні прямі
і
. -
На прямій
знайти точки, які знаходяться на відстані
1 від площини х
+ у + z +1 = 0. -
Дано вершини трикутної піраміди А(1, -3, 4), В(0, 1, -1), Р (-2, 3, 1), К (5, 3, 4). Скласти рівняння висоти, яка проведена з вершини К на основу (АВР).
Варіант 7
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 1, -3) паралельно вектору
=
(1, -3, 4).
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку К (5, 4, -1) паралельно осі Ох.
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, 0, -3) паралельно прямій
. -
При яких значеннях т і п прямі
і
паралельні? -
Знайти сінуси кутів, які утворює пряма
з
площинами координат прямокутної
системи. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 0, 5) і паралельна осі Оу.
-
В афінній системі координат дано дві прямі:
і
.
Скласти рівняння площини, яка проходить
через них. -
Знайти точку В, симетричну даній точці Р (3, -4, -6) відносно площини, яка проходить через точки М (-6, 1, -5), Н (7, -2, -1), К (10, -7, 1).
-
Знайти найкоротшу відстань між двома прямими
і
. -
Дано три вершини трикутника: А(2, 4, 5), В(-1, 3, 2), Р(4, -4, 1). Скласти рівняння висоти АН.
Варіант 8
-
Скласти рівняння прямих, які утворені перетином площини 5х – 7у +2z –3 = 0 з координатними площинами.
-
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через дані точки: К (1, 1, -2), С (3, -1, 0).
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, 0, -3) паралельно вектору
=
(2, -3, 5).
-
Дослідити взаємне розміщення прямих:
і
. -
Знайти кут між прямою
і
площиною
7х
+ 2у – 3z +5 = 0. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 0, 5) і паралельна прямій
-
Скласти рівняння площини, яка проходить через точки М (1, 2, 3) і К (4, -1, -2), паралельно вектору
=
(6, -8, 10).
-
Знайти точку В, симетричну точці Р (-3, 2, 5) відносно площини, яка проходить через прямі
і

-
Знайти найкоротшу відстань між двома прямими
і

-
Дано вершини трикутника А(3; 6; -7), В(-5; 2; 3) та С(4; -7; -2). Скласти параметричні рівняння його медіани, що проведена з вершини С.
Варіант 9
-
Скласти рівняння прямої, яка утворена перетином площини 3х – у –7z +9 = 0 з площиною, яка проходить через вісь Ох і точку Р (3, 2, -5).
-
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через дані точки: М (3, -1, 2), Р (2, 1, 1).
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, 0, -3) паралельно осі Ох.
-
Дослідити взаємне розміщення прямих:
і

-
Знайти гострий кут між прямими
і
. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 0, 5) і точку Р (2, -3, 4).
-
Скласти рівняння площини, що походить через точку М(1; -2; 1) перпендикулярно до прямої

-
Дана точка М (1, 2, 3). Знайти координати точки В, симетричної точці М відносно площини 2х + у – z – 13 = 0.
-
Знайти найкоротшу відстань між двома прямими
і

-
Дано три вершини трикутника: А (3, -1, -1), В (1, 2, -7), С (-5, 14, -3). Скласти канонічні рівняння бісектриси його внутрішнього кута при вершині С.
Варіант 10
-
Знайти точки перетину прямої
з
координатними площинами. -
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через точку: М (1, -1, -3) паралельно прямій

-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точки: М (1, -2, 1), Р (3, 1, -1).
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти тупий кут між прямими
і

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, -5, 3) і паралельна прямій

-
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (1, 2, -3) паралельно прямим
і
. -
Знайти точку В, симетричну точці А (1, -2, 4) відносно прямої

-
Знайти відстань точки Р (1, -1, -2) від прямої
. -
Три послідовні вершини паралелограма знаходяться у точках А(9, -3, 2), В(4, -2, 8), С(-7, -5, 6). Записати рівняння його діагоналей.
Варіант 11
-
Визначити, при якому значенні D пряма
перетинає
вісь Ох.
-
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, -1, -3) паралельно вектору
=
(2,
-3, 4). -
Скласти канонічні рівняння прямої

-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і
. -
Знайти косинус кута між прямими
і

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, -5, 3) і паралельна прямій

-
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (-2, 3, 0) і через пряму

-
Знайти проекцію точки Р (5, 4, -1) на площину 7х – 3у + 2z + 41 = 0.
-
Знайти відстань від точки Р (2, 3, -1) до прямої
. -
Дано три вершини трикутника: А(3, 6, -7), В(-5, 2, 3), Р(4, -7, -2). Скласти параметричні рівняння його медіани, яка проведена з вершини Р.
Варіант 12
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, -5, 3) і паралельна осі Оу.
-
Написати параметричні рівняння прямої

-
Скласти канонічні рівняння прямої

-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти косинус кута, який утворений прямими:
і

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (0, 0, 1) і перетинає кожну з прямих:
і

-
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (2, -2, 1) і пряму

-
Знайти точку, симетричну точці А (1, 5, 2) відносно площини 2х – у – z + 11 = 0.
-
Знайти відстань від точки Р (2, 3, -1) до прямої

-
Дано вершини трикутника А(1; -2; -4), В(3; 1; -3) та С(5; 1; -7). Скласти параметричні рівняння його висоти, що опущена з вершини В на протилежну сторону.
Варіант 13
-
Визначити, при якому значенні D пряма
перетинає
вісь Оу. -
Знайти точку перетину площини 5х – 3у + 2z – 30 = 0 з віссю Оу.
-
Пряма задана як лінія перетину площин 2х + 3у – 16z – 7 = 0, 3х + у – 17z = 0. Скласти канонічні рівняння цієї прямої.
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти синус кута , утвореного прямою
з
площиною 3х
+ у – 2 = 0. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-1, 2, -3) перпендикулярно до вектора
=
(6, -2, -3) і
перетинає пряму
. -
Скласти рівняння площини, яка проходить через дві паралельні прямі
і
. -
Знайти проекцію прямої
на
площину ХОY. -
Знайти відстань від точки Р (2, 3, -1) до прямої
. -
Дано трикутник з вершинами А(1, 4, -5), В(-3, 6, 9), С(5, 6, 7). Скласти рівняння прямої, на якій лежить медіана, що проведена з вершини В.
Варіант 14
-
Визначити, при якому значенні D пряма
перетинає
вісь Оz. -
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через дані точки: В (0, 0, 1), Н (0, 1, -2).
-
Скласти канонічні рівняння прямої

-
Яким повинно бути значення коефіцієнта т, щоб пряма
була
паралельна площині 3х
– 4у + 7z – 2 = 0. -
Знайти косинус кута між двома прямими:
та

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку Р (-4, -5, 3) і перетинає дві прямі
і
. -
Скласти рівняння площини, яка проходить через пряму
перпендикулярно
до площини 3х
+ 2у – z – 5 = 0. -
Знайти проекцію точки Р (4, -3, 1) на площину х + 2у – z – 3 = 0.
-
Знайти відстань від точки Р (5, -12, -4) до прямої
. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через центр тяжіння трикутника А(2, -1, 7), В(4, 5, 1), Р(-3, 2, 4) і початок координат.
Варіант 15
-
Скласти параметричні рівняння прямої, що проходить через дві дані точки: М (3; -1; 2), Р (2; 1; 1).
-
Знайти точку перетину площини 5х – 3у + 2z – 30 = 0 з віссю Оz.
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, 0, -3) паралельно осі Оу.
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти косинус кута між двома прямими:
та

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (7, 1, -3) паралельно прямій
. -
Скласти рівняння площини, що проходить через пряму
перпендикулярно
до площини
3х
+ 2у – z
– 5 = 0. -
Знайти точку, симетричну точці А (4, 3, 10) відносно даної прямої
. -
Знайти відстань від початку координат до прямої
. -
Дано три вершини трикутника: А (2, -1, -3), В (5, 2, -7), С (-7, 11, 6). Скласти канонічні рівняння бісектриси його внутрішнього кута при вершині А.
Варіант 16
-
Скласти параметричні рівняння прямої, що проходить через дві дані точки: А (0; 0; 1), В (0; 1; -2).
-
Написати параметричні рівняння прямої

-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точку М (2, 0, -3) паралельно осі Оz.
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Визначити косинус кута між прямими:
і

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-3, 1, 0) паралельно прямій

-
Скласти рівняння площини, яка проходить через дві паралельні прямі:
і

-
Знайти точку В, симетричну даній точці Р (1, 3, -4) відносно площини 3х + у – 2z = 0.
-
Знайти відстань між прямими
і
. -
Дано три вершини трикутника: А (1, -2, -4), В (3, 1, -3), С (5, 1, -7). Скласти параметричні рівняння його висоти, опущеної з вершини В на протилежну сторону.
Варіант 17
-
Скласти параметричні рівняння прямої, що проходить через точку Мо (2, -5, 8) перпендикулярно площині 3х + 4у – 7z – 6 = 0.
-
Знайти точку перетину площини 5х – 3у + 2z – 30 = 0 з віссю Ох.
-
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точки: М (0, -2, 3), Р (3, -2, 1).
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти кут між прямою
та
площиною 4х
+2у + 2z
– 5 = 0. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через початок координат і перетинає прямі
і
. -
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (3, 1, -2) і через пряму
.
-
Знайти проекцію точки Р (5, 2, -1) на площину 2х – у + 3z + 23 = 0.
-
Знайти відстань між прямими
і
-
Дано три вершини трикутника: А(4, 1, -2), В(2, 0, 0), Р(-2, 3, -5). Скласти рівняння його висоти, яка проведена з вершини В.
Варіант 18
-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, -3, 0,5) і паралельна вектору
=
(2, 1, -3). -
Написати параметричні рівняння прямої, яка проходить через точку М (1, -1, -3) паралельно прямій
. -
Скласти канонічні рівняння прямої

-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти гострий кут між прямими 4х – 2у – 7 = 0 і
. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-4, -5, 3) та перетинає дві прямі
та

-
Скласти рівняння площини, яка проходить через дві паралельні прямі
і
. -
Знайти точку В, симетричну даній точці Р (2, -5, 7) відносно прямої, яка проходить через точки А (5, 4, 6) і С (-2, -17, -8).
-
Знайти відстань точки Р (7, 9, 7) від прямої
. -
Дано вершини трикутної піраміди А (1, 2, -1), В (3, 4, 5), С (-2, 1, 3), К (0, 3, 6). Скласти рівняння її ребер.
Варіант 19
-
Визначити, при якому значенні D пряма
перетинає
вісь Оz. -
Знайти точку А перетину прямої
і
площини 2х
– у + z + 4 = 0. -
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точки: М (1, 2, -4), К (-1, 2, -4).
-
Дослідити взаємне розміщення прямих:
і

-
Знайти кут між прямими
і
. -
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (-2, 3, 4) перпендикулярно до площини 7х – 3у + 9z – 13 = 0.
-
Скласти рівняння площини, яка проходить через точку М (4, -3, 1) і паралельна прямим
і
. -
Знайти точку В, симетричну даній точці А (4, 1, 6) відносно даної прямої

-
Знайти відстань між двома паралельними прямими
і
. -
Дано три вершини трикутника: А (4, 1, -2), В (2, 0, 0), С (-2, 3, -5). Скласти рівняння бісектриси кута А.
Варіант 20
-
Скласти рівняння прямої, яка з’єднує точки М (1, 1, 0) і Р (1, 1, 1).
-
Знайти точку перетину прямої
з
площиною 2х
+ 3у – z – 6 = 0. -
Скласти канонічні рівняння прямої, яка проходить через точки: М (3, -1, 0), В (1, 0, -3).
-
Дослідити взаємне розміщення пари прямих:
і

-
Знайти кут між двома прямими
і

-
Скласти рівняння прямої, яка проходить через точку М (3, 2, 1) перпендикулярно до площини х + у – 2z – 6 = 0.
-
Скласти рівняння площини, яка проходить через пряму
і
паралельна прямій
. -
Знайти проекцію точки Р (2, -1, 3) на пряму

-
Знайти відстань між прямими
і
. -
Дано три вершини трикутника: А (4, 1, -2), В (2, 0, 0), С (-2, 3, -5). Скласти рівняння його висоти, опущеної з вершини В на протилежну сторону.
