Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lec_alg_i_geom.doc
Скачиваний:
28
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
5.28 Mб
Скачать

Основные задачи на прямую в пространстве

1. Угол между двумя прямыми в пространстве.

Пусть заданы две прямые своими каноническими уравнениями.

и

Угол между двумя прямыми однозначно определяется углом между их направляющими векторами и . Пусть угол между этими векторами. Тогда:

(15.7)

Формула (15.7) позволяет определить один из углов (острый или тупой) между прямыми.

Замечание. Если необходимо найти острый угол между прямыми, то его косинус находят по формуле:

(15.8)

2. Условие принадлежности двух прямых одной плоскости.

Пусть заданы две прямые своими каноническими уравнениями:

Рис. 15.3

(рис. 15.3).

напрвляющие векторы прямых и соответственно.

Прямые и лежат в одной плоскости тогда и только тогда, когда векторы и компланарны, т.е.

(15.9)

N. Доказать, что прямые и скрещиваются.

Решение.

Воспользуемся условием (15.9) принадлежности прямых одной плоскости.

данные прямые не принадлежат одной плоскости, а значит, скрещиваются. Что и требовалось доказать.

3. Расстояние от точки до прямой в пространстве.

Пусть задана прямая и точка Найдем расстояние от точки до прямой

Отложим направляющий вектор прямой от точки

Рис. 15.4

Очевидно, что искомое расстояние равно высоте параллелограмма, построенногона векторах и (рис. 15.4). Значит,

(15.10)

4. Расстояние между параллельными прямыми.

Пусть заданы параллельные прямые и Найдем расстояние между этими прямыми.

Вектор – направляющий вектор данных параллельных прямых, Искомое расстояние равно высоте

Рис. 15.5

параллелограмма, построенного на векторах и (рис. 15.5). Значит,

(15.11)

5. Расстояние между двумя скрещивающимися прямыми.

Пусть заданы две скрещивающиеся прямые:

и

Найдем расстояние между этими прямыми.

Искомое расстояние равно высоте параллелепипеда построенного на векторах и (рис. 15.6). Значит, ,

Рис. 15.6

Отсюда имеем:

(15.12)

Взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве

Прямая и плоскость в пространстве могут пересекаться или быть параллельными. В первом случае они имеют одну общую точку, а во втором не имеют таковых. Поэтому исследование взаимного расположения прямой и плоскости сводится к нахождению точек пересечения этих геометрических объектов. В случае пересечения прямой с плоскостью, их взаимное расположение может также характеризоваться углом, который образует прямая с плоскостью. Рассмотрим решение этих задач подробнее.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]