
- •Оглавление
- •3. Прямая линия в пространстве 22
- •4. Прямая и плоскость 25
- •1. Простейшие задачи на плоскости 26
- •I. Векторная алгебра
- •1. Определение вектора
- •2. Линейные операции над векторами и их свойства
- •3. Базис и координаты Декартов прямоугольный базис и декартова система координат
- •Декартова прямоугольная система координат
- •Проекция вектора на ось
- •4. Скалярное произведение векторов
- •Геометрические приложения скалярного произведения векторов в декартовой системе координат
- •5. Векторное произведение векторов
- •6. Смешанное произведение векторов
- •Выражение смешанного произведения в декартовых координатах
- •II. Аналитическая геометрия в пространстве
- •1. Уравнения поверхностей и линий
- •2. Плоскость в пространстве
- •Общее уравнение плоскости (поверхность первого порядка)
- •Неполные уравнения плоскостей
- •Уравнение плоскости «в отрезках»
- •Нормальное уравнение плоскости
- •Расстояние от точки до плоскости
- •Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки
- •Угол между двумя плоскостями
- •Условие параллельности и перпендикулярности плоскостей
- •Уравнение прямой, проходящей через две данные точки
- •Угол между двумя прямыми
- •Условие параллельности и перпендикулярности двух прямых
- •4. Прямая и плоскость Точка пересечения прямой и плоскости
- •Уравнение пучка плоскостей, проходящих через прямую
- •III. Аналитическая геометрия на плоскости
- •2. Прямая линия на плоскости
- •Уравнение прямой в отрезках
- •Нормальное уравнение прямой
- •Окружность
- •Гипербола
- •Сопряженные гиперболы – две гиперболы, которые в одной и той же системе прямоугольных координат при одних и тех же значениях и определяются уравнениями и .
- •Парабола
- •4. Преобразования координат Параллельный перенос
- •Поворот координатных осей
- •Изменение начала координат и поворот осей
- •Приведение общего уравнения кривой второго порядка к каноническому виду
- •5. Линии в полярной системе координат
- •Связь полярных координат с декартовыми
- •Окружности
- •Спирали
- •Астроида
- •IV. ПоверхносТи второго порядка
- •Исследование формы поверхностей второго порядка по их каноническим уравнениям
- •Эллипсоид
- •Гиперболоиды Однополостный гиперболоид
- •Двуполостный гиперболоид
Двуполостный гиперболоид
Двуполостным гиперболоидом называется поверхность второго порядка с каноническим уравнением
.
Линия
пересечения гиперболоида и плоскости
задается системой уравнений
определяющей пустое множество.
В
сечении плоскостью
имеем кривую
где
Если
, Г – эллипс с полуосями
Если
,
Г – точка (0,0,c).
Для –с < h < c сечение – пустое множество.
Сечение
с плоскостью
дает гиперболу, пересекающую ось OZ.
Сечение
плоскостью
также задает гиперболу, пересекающую
ось OZ.
Двуполостный
гиперболоид
- поверхность,
имеющая вид двух бесконечно расширяющихся
чаш с тремя плоскостями симметрии:
Параболоиды
Эллиптический параболоид
Эллиптическим параболоидом называется поверхность с каноническим уравнением
Поверхность
расположена в области
.
Сечениями в плоскостях
являются эллипсы,
а в плоскостях
– параболы, в плоскости
– точка (0,0,0).
Гиперболический параболоид
Гиперболическим параболоидом называется поверхность с каноническим уравнением
Применение метода
сечений приводит к тому, что в плоскостях
обнаруживаются
гиперболы, а в плоскостях
– параболы, в плоскости
– пересекающиеся прямые.
Конус
Коническая поверхность – множество прямых (образующих) пространства, соединяющих все точки некоторой линии (направляющей) с данной точкой (вершиной) пространства. Каноническое уравнение конуса второго порядка имеет вид:
.
М
Осью
конуса, заданного рассматриваемым
каноническим уравнением, является ось
OZ. Поперечные
сечения плоскостями
являются эллипсами, а в плоскостях
– пересекающиеся прямые, проходящие
через начало координат, сечения
плоскостями
– гиперболы, сечения плоскостями, не
параллельными координатным, может дать
параболу.
Цилиндры
Цилиндрическая поверхность – множество прямых (образующих) пространства, параллельных заданному направлению и проходящих через некоторую линию (направляющую).
Эллиптический цилиндр
Эллиптический цилиндр задается каноническим уравнением
.
Осью цилиндра является координатная ось OZ, поперечные сечения – эллипсы.
Гиперболический цилиндр
Гиперболический цилиндр задается каноническим уравнением
.
Параболический цилиндр
Параболический цилиндр задается каноническим уравнением
Заметим, что признаком рассмотренных цилиндрических поверхностей является отсутствие той переменной в каноническом уравнении, которой
параллельна образующая.