 
        
        - •СамарсКий государственНый университет путей сообщения
- •Содержание
- •Аналитическая геометрия
- •I. Прямые и плоскости
- •1. Плоскость
- •Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 3
- •2. Прямая в пространстве. Прямая и плоскость
- •Задание 4
- •Задание 5
- •Задание 6
- •3. Прямая на плоскости
- •Задание 7
- •Задание 8
- •Задание 9
- •Задание 10
- •Дополнительные задания
- •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 Вариант
- •26 Вариант
- •II Линии и поверхности второго порядка
- •1. Окружность и сфера
- •2. Эллипс и эллипсоид
- •3. Гипербола и гиперболоиды
- •4. Парабола и параболоиды
- •Задание 11
- •Задание 12
- •Задание 13
- •5. Цилиндры второго порядка. Конус второго порядка
- •6. Поверхности вращения
- •Задание 14
- •Задание 15
- •III. Линии, заданные уравнениями в полярных координатах и параметрическими уравнениями
- •1. Полярные координаты точки и уравнение линии в полярных координатах
- •Задание 16
- •Задание 17
- •Задание 18
- •2. Параметрические уравнения линии
- •Задание 19
Задание 13
Привести
к каноническому виду уравнение кривой
второго порядка 
 ,
определить тип линии и построить эту
кривую (таблица 4).
,
определить тип линии и построить эту
кривую (таблица 4).
Таблица 4
| № вар. | Коэффициенты уравнений кривой | № вар | Коэффициенты уравнений кривой | ||||||||
| A | C | D | E | F | A | C | D | E | F | ||
| 1 | 1 | 1 | –6 | 10 | –15 | 2 | 1 | 4 | 0 | –1 | –5 | 
| 3 | 2 | 0 | 8 | –1 | 12 | 4 | 9 | 4 | –54 | –32 | 109 | 
| 5 | 4 | –9 | –8 | –36 | –68 | 6 | 4 | 9 | –40 | 36 | 100 | 
| 7 | 9 | –26 | –54 | –64 | –127 | 8 | 3 | 3 | –24 | 12 | 58 | 
| 9 | 5 | 1 | 10 | –6 | –6 | 10 | 1 | –1 | 6 | 0 | 8 | 
| 11 | 1 | 7 | 6 | –28 | –12 | 12 | 3 | –8 | –6 | –24 | –36 | 
| 13 | 9 | 4 | 18 | –8 | –19 | 14 | 2 | 0 | –4 | –1 | –4 | 
| 15 | 9 | –4 | –36 | –8 | –4 | 16 | 4 | 4 | –12 | 4 | –3 | 
| 17 | 9 | 5 | 18 | –30 | 9 | 18 | 36 | –4 | –72 | 16 | –88 | 
| 19 | –4 | 9 | 16 | 18 | 29 | 20 | 4 | 36 | –16 | 72 | –92 | 
| 21 | 9 | 4 | 54 | 8 | 49 | 22 | 1 | 4 | –2 | 56 | 181 | 
| 23 | 7 | –2 | –42 | –16 | 17 | 24 | 9 | –4 | 0 | 24 | –72 | 
| 25 | –1 | 4 | –4 | 8 | –4 | 26 | 1 | 1 | 6 | –4 | 0 | 
| 27 | 1 | 1 | –4 | 6 | 0 | 28 | 1 | 4 | 4 | –16 | –8 | 
| 27 | 9 | –4 | –36 | –8 | –4 | 30 | 25 | 9 | –100 | 54 | –44 | 
Решение типового варианта
Задание 11.
Построить кривые и записать их уравнения.
1.
Окружность	а) с центром в т. 
 и радиусом
и радиусом 
 ;
;
			б)
с центром в т. 
 и радиусом
и радиусом 
 .
.
2.
Эллипс		а) с центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 и
и 
 ;
;
			б)
с центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 и
и 
 .
.
3.
Гипербола	а) с центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 - действительной,
- действительной, 
 -
- 
мнимой и сопряженную с ней гиперболу;
			б)
с центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 - действительной,
- действительной, 
 -
-
мнимой
4.
Парабола	а) с вершиной в т. 
 ,
параметром
,
параметром 
 ,
ветви которой
,
ветви которой 
направлены
- вправо,
- влево,
- вверх,
- вниз;
			б)
с вершиной в т. 
 и параметром
и параметром 
 ,
ветви направлены
,
ветви направлены 
вниз.
 
Решение.
1.
Уравнение окружности с центром в т. 
 и радиусом
и радиусом 
 составим по формуле (1.3)
составим по формуле (1.3) 

У равнение
окружности с центром в т.
равнение
окружности с центром в т. 
 и радиусом
и радиусом 
 составим по формуле (1.4)
составим по формуле (1.4) 

 
2.
Уравнение эллипса с
центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 и
и 
 согласно формуле (2.1) имеет вид
согласно формуле (2.1) имеет вид
 .
.
У равнение
эллипса с
центром в т.
равнение
эллипса с
центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 и
и 
 по формуле (2.2) имеет вид
по формуле (2.2) имеет вид
 .
.
3.
Уравнение гиперболы с
центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 - действительной,
- действительной, 
 - мнимой составим по формуле (3.1)
- мнимой составим по формуле (3.1)


Сопряженная с ней гипербола описывается уравнением (3.2)

Уравнение
гиперболы с центром в т. 
 и полуосями
и полуосями 
 и
и 
 составим по формуле (3.3)
составим по формуле (3.3)


4 .
Уравнение параболы с
вершиной в т.
.
Уравнение параболы с
вершиной в т. 
 ,
параметром
,
параметром 
 ,
ветви которой направлены вправо, согласно
формуле (4.1) имеет вид
,
ветви которой направлены вправо, согласно
формуле (4.1) имеет вид
 .
.
Уравнения подобных ей парабол с ветвями направленными влево, вверх и вниз
 ,
,
 ,
,
 .
.
Уравнение
параболы с
вершиной в т. 
 и параметром
и параметром 
 ,
ветви которой направлены вниз согласно
одной из формул (4.2) имеет вид
,
ветви которой направлены вниз согласно
одной из формул (4.2) имеет вид


Задание 12. Составить канонические уравнения
а) эллипса, зная что его большая полуось равна 5, а расстояние между фокусами равно 8;
б)
гиперболы, проходящей через т. 
 с эксцентриситетом
с эксцентриситетом 
 ;
;
в)
найти координаты фокуса и уравнение
директрисы параболы 
 .
.
Р ешение.
ешение.
а)
Т.к. расстояние между фокусами эллипса
 ,
то
,
то 
 ,
по условию
,
по условию 
 .
Из формулы
.
Из формулы
		 получаем
получаем
		
Каноническое уравнение эллипса имеет вид (2.1)
 .
.
б)
Т.к. гипербола проходит через т. 
 ,
то координаты этой точки удовлетворяют
каноническому уравнению гиперболы
(3.1), т.е.
,
то координаты этой точки удовлетворяют
каноническому уравнению гиперболы
(3.1), т.е. 

 .		(*)
.		(*)
По
условию 
 ,
тогда
,
тогда 
 ,
учитывая, что для гиперболы
,
учитывая, что для гиперболы 
 ,
получаем
,
получаем 
 
 
 
 
 .
Подставим последнее равенство в (*).
.
Подставим последнее равенство в (*).
 
 
 
 
 .
.
Окончательно получаем:
 .
.
в )
Из канонического уравнения параболы
)
Из канонического уравнения параболы 
 видим, что
видим, что 
 ;
;
 ;
;
 (ветви направлены влево). Тогда уравнение
директрисы имеет вид:
(ветви направлены влево). Тогда уравнение
директрисы имеет вид: 
 ,
,
фокус
находится в т. 

Задание 13.
Привести к каноническому виду уравнении кривой второго порядка, определить тип линии и построить эту кривую.
 .
.
 
Решение.
	Дополним
члены, содержащие 
 и
и 
 до полных квадратов:
до полных квадратов:
 ,
,
 ,
,
 .
.
Т.е.
имеем гиперболу с центром в т. 
 ,
действительная полуось
,
действительная полуось 
 ,
мнимая
,
мнимая 
 .
.
