
- •Дидактический план
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Перечень умений
- •1.1.2. Векторное произведение
- •1.1.3. Смешанное произведение
- •1.2. Плоскость в пространстве
- •1.2.2. Общее уравнение плоскости. Неполное уравнение
- •1.2.3. Уравнение плоскости «в отрезках»
- •1.2.4. Угол между двумя плоскостями
- •1.2.5. Расстояние от точки до плоскости
- •2. Прямая в пространстве
- •2.1. Различные уравнения прямой
- •2.1.1. Прямая как пересечение двух неколлинеарных плоскостей
- •2.1.2. Угол между двумя прямыми
- •2.2. Прямая и плоскость в пространстве
- •2.3. Типовые задачи
- •3. Поверхности второго порядка
- •3.1. Общее уравнение второго порядка
- •3.2. Канонические уравнения второго порядка
- •3.3. Линейчатые поверхности
- •3.4. Поверхности вращения
- •3.5. Основные поверхности второго порядка
- •3.5.1. Эллипсоид
- •3.5.2. Однополостный гиперболоид
- •3.5.3. Двуполостный гиперболоид
- •3.5.4. Параболоиды
- •3.5.5. Конус
- •3.5.6. Цилиндры второго порядка
- •Приложения
- •1. Понятие линейного пространства
- •2. Понятие линейного функционала
- •3. Гиперплоскость в пространстве Rn
- •4. Уравнение прямой в произвольном линейном пространстве Rn
- •Задания для самостоятельной работы
- •1. Составьте логическую схему базы знаний по теме юниты:
- •2. Решите самостоятельно следующие задачи: Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Тренинг умений
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •Задание 5
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение 1б Задание
- •Решение
- •Выполните самостоятельно следующие задания: Задание 1
- •Глоссарий
Задание 4
Принадлежит ли
точка
плоскости
?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Определить, какая
из точек
или
лежит на плоскости
.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 1б Задание
Найдите координаты
какой-нибудь точки, лежащей на плоскости
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Двум
координатам из трех следует придать
произвольные значения; если все три
коэффициента
|
Пусть
|
2 |
Подставить выбранную пару координат в уравнении плоскости. |
|
3 |
Из полученного равенства найти третью координату. Замечание: если в уравнении плоскости отсутствует какая-либо из координат, то этой координате и одной из оставшихся присваиваются произвольные значения |
Точка (0,-1,-1) лежит на заданной плоскости. |
Выполните самостоятельно следующие задания: Задание 1
Найдите какую-нибудь
точку на плоскости
.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Найдите какую-нибудь
точку на плоскости
.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Найдите какую-нибудь
точку на плоскости
.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Найдите какую-нибудь
точку на плоскости
.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Найдите какую-нибудь
точку на плоскости
.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 2
Задание
Найдите нормальный
вектор
к плоскости, в которой лежат векторы
и
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Проверить,
будут ли векторы
|
Условие коллиеарности не выполнено, задача имеет единственное решение |
2 |
Найти
векторное произведение
|
|
3 |
Положить
вектор
|
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Найдите вектор нормали к координатной плоскости XOZ.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Найдите вектор
нормали
к плоскости, проходящей через три точки
,
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Найдите вектор нормали к плоскости, параллельной плоскости XOY.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Найдите вектор
нормали к плоскости, параллельной
векторам
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Найти вектор
нормали к плоскости, в которой лежат
векторы
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 3
Задание
Найти расстояние
от точки
до плоскости
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Вычислить расстояние d по формуле |
Точка
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Найдите расстояние
от точки
до плоскости
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Найдите расстояние
от точки
до плоскости
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Найдите расстояние
от точки
до плоскости XOZ.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Найти расстояние
от начала координат до плоскости
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Найти расстояние
между двумя параллельными плоскостями
и
.
(Указание: использовать умение 3).
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 4а
Задание
Напишите каноническое
уравнение прямой, проходящей через
точки
и
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Вычислить
координаты вектора
|
|
2 |
Взять
направляющий вектор
|
|
3 |
Написать
каноническое уравнение прямой с
направляющим вектором
|
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Напишите уравнение
прямой, проходящей через две точки
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Напишите уравнение
прямой, проходящей через две точки
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Напишите уравнение
прямой, проходящей через две точки
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Напишите уравнение
прямой, проходящей через две точки
-
начало координат,
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Написать уравнение оси OY, выбрав на ней произвольные две точки.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 4б
Задание
Написать
параметрические уравнения прямой
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Обозначить коэффициент пропорциональности через t |
|
2 |
Из полученных равенств выразить координаты x, y, z |
Параметрические
уравнения данной прямой
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Напишите
параметрические уравнения прямой
.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Напишите
параметрические уравнения прямой
.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Напишите
параметрические уравнения прямой
.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Напишите
параметрические уравнения прямой
.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Напишите
параметрические уравнения прямой
.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 5
Задание
Написать каноническое
уравнение прямой, заданной как пересечение
двух плоскостей
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Найти
какую-нибудь точку
|
Пусть
Т.к.
|
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
|
2 |
Выписать
координаты векторов нормали
|
|
|
3 |
Найти
векторное произведение
|
|
|
4 |
Взять
направляющим вектором прямой вектор
|
|
|
5 |
Выписать каноническое уравнение прямой |
|
Замечание.
В данной задаче направляющий вектор
может быть получен так:
-
Найти две различные точки
и
на данной прямой.
-
=
.
В рассмотренном
примере: точка
(0,-1,0),
а при
=1
получаем точку
(-1,1,1),
и
.
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Напишите каноническое
уравнение прямой
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Напишите каноническое
уравнение прямой
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Напишите каноническое
уравнение прямой
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Напишите каноническое уравнение оси ОХ (как пересечение координатных плоскостей).
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Напишите каноническое
уравнение прямой пересечения плоскости
с координатной плоскостью XOY.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 6
Задание
Найдите точку
пересечения прямой
с плоскостью
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Записать параметрические уравнения прямой |
|
2 |
Полученные выражения для координат подставить в уравнение плоскости. |
|
3 |
Из
полученного уравнения найти
|
|
4 |
Подставить
значение
|
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Найдите
точку пересечения плоскости
с прямой L:
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Найдите
точку пересечения плоскости
с прямой L:
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Найдите точку
пересечения плоскости
с прямой L:
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Найдите точку
пересечения плоскости
с прямой L:
и
-
ось ОХ.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Найдите
точку пересечения плоскости
с прямой L:
- плоскость XOZ
и
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 7
Задание
Определите тип
поверхности второго порядка и ее основные
параметры по общему уравнению
.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
В
выражениях
|
Подставим
в данное уравнение и получим
|
2 |
Выписать
преобразование коор-динат при
параллельном сдвиге системы координат
|
|
3 |
Подставить полученные выражения в уравнение поверхности и получить ее каноническое уравнение |
|
4 |
По каноническому уравнению определить тип поверхности и ее параметры |
Получили
каноническое уравнение трехосного
эллипсоида с центром симметрии в точке
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
Определите тип
поверхности второго порядка и ее основные
параметры по общему уравнению
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
Определите тип
поверхности второго порядка и ее основные
параметры по общему уравнению
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
Определите тип
поверхности второго порядка и ее основные
параметры по общему уравнению
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
Определите тип
поверхности второго порядка и ее основные
параметры по общему уравнению
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
Определите тип
поверхности второго порядка и ее основные
параметры по общему уравнению
.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Пример выполнения упражнения тренинга на умение 8
Задание
По каноническому
уравнению цилиндра
определить: а) уравнение направляющей;
б) какой координатной оси параллельны
его образующие.
Решение
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
1 |
Уравнение направляющей совпадает с уравнением цилиндра |
|
2 |
Образующие параллельны той коор-динатной оси, «название» которой в уравнении цилиндра отсутствует |
В уравнении отсутствует y, значит образующая параллельна оси OY |
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие |
3 |
Построить чертеж |
|
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 1
По каноническому
уравнению цилиндра
определите: а) уравнение направляющей;
б) какой координатной оси параллельны
его образующие.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2
По каноническому
уравнению цилиндра
определите: а) уравнение направляющей;
б) какой координатной оси параллельны
его образующие.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3
По каноническому
уравнению цилиндра
определите: а) уравнение направляющей;
б) какой координатной оси параллельны
его образующие.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4
По каноническому
уравнению цилиндра
определите: а) уравнение направляющей;
б) какой координатной оси параллельны
его образующие.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5
По каноническому
уравнению цилиндра
определите: а) уравнение направляющей;
б) какой координатной оси параллельны
его образующие.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________