16)Уравнение прямой в пространстве, проходящей через две точки

Если на прямой в пространстве отметить две произвольные точки M1(x1, y1, z1) и M2(x2, y2, z2), то координаты этих точек должны удовлетворять полученному выше уравнению прямой:

Кроме того, для точки М1 можно записать:

Решая совместно эти уравнения, получим:

Это уравнение прямой, проходящей через две точки в пространстве.

17) Условия параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве

Чтобы две прямые были параллельны необходимо и достаточно, чтобы направляющие векторы этих прямых были коллинеарны, т.е. их соответствующие координаты были пропорциональны.

Чтобы две прямые были перпендикулярны необходимо и достаточно, чтобы направляющие векторы этих прямых были перпендикулярны, т.е. косинус угла между ними равен нулю.

18) Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости в пространстве.

Для того, чтобы прямая и плоскость были параллельны, необходимо и достаточно, чтобы вектор нормали к плоскости и направляющий вектор прямой были перпендикулярны. Для этого необходимо, чтобы их скалярное произведение было равно нулю.

Для того, чтобы прямая и плоскость были перпендикулярны, необходимо и достаточно, чтобы вектор нормали к плоскости и направляющий вектор прямой были коллинеарные. Это условие выполняется, если векторное произведение этих векторов было равно нулю.

19) Угол между прямой и плоскостью

Определение. Углом между прямой и плоскостью называется любой угол между прямой и ее проекцией на эту плоскость.

Пусть плоскость задана уравнением N*r+D=0 а прямая - . Из геометрических соображений (см. рис.) видно, что искомый угол a = 900 - j, где a - угол между векторами и . Этот угол может быть найден по формуле:

В координатной форме:

20) Окружность

Начнем с определения окружности, известного из школьного курса математики.

Определение 12.2 Окружностью называется геометрическое место точек плоскости, равноудаленных от фиксированной точки, называемой центром окружности.

Получим уравнение окружности, если известны ее центр и радиус.

Теорема 12.1 Окружность радиуса с центром в точке имеет уравнение

Доказательство. Пусть -- текущая точка окружности. По определению окружности расстояние равно (рис. 12.1)

Рис.12.1.Окружность

По формуле (10.4) для плоскости получаем, что точки окружности и только они удовлетворяют уравнению

Обе части уравнения неотрицательны. Поэтому после возведения их в квадрат получим эквивалентное уравнение (12.2).

Если в уравнении (12.2) раскрыть скобки и привести подобные члены, то вид его изменится. Однако любое уравнение окружности с помощью тождественных преобразований можно привести к виду (12.2). Для этого достаточно выделить полные квадраты по переменным и

24. Матрица и основные определения связанные с ней.

Матрицей называется прямоугольная таблица чисел, содержащая m строк или n столбцов одинаковой длины.

Квадратная матрица – это матрица, у которой число строк и столбцов равно. Матрица, у которой количество строк и столбцов не равно называется прямоугольной.

Квадратная матрица называется Треугольной, если все элементы, расположенные по одну сторону от главной диагонали, равны нулю.

Диагональная матрица – это матрица, у которой все элементы кроме главной диагонали равны нулю.

Единичная матрица – это диагональная матрица, у которой каждый элемент главной диагонали равен 1.

Нулевая матрица – это матрица, у которой все элементы равны 0.

Транспонированная матрица – это матрица, полученная из данной заменой каждой её строки столбцом с тем же номером.

Скалярная матрица — диагональная матрица, элементы главной диагонали которой равны. Частным случаем скалярной матрицы является единичная матрица.

Канонической матрицей называется матрица, у которой в начале главной диагонали стоят подряд несколько единиц (число которых может равняться нулю), а все остальные элементы равны нулю