- •Методичні рекомендації до самостійної роботи
- •«Розробка програмного забезпечення»
- •Інструкція
- •Оцінка елементів модулів з дисципліни «Лінійна алгебра та аналітична геометрія»
- •Модуль № 1
- •Підготовка до самостійної роботи № 2.
- •4. Підготовка до заліку за теорією
- •Підготовка до заліку за теорією.
- •Модуль № 2
- •Підготовка до самостійної роботи № 4.
- •Підготовка до самостійної роботи № 5.
- •Виконання другої частини семестрового завдання.
- •Вказівки до виконання семестрового завдання (частина 1)
- •Вказівки до виконання семестрового завдання (частина 2)
- •Варіанти семестрового завдання (частина 1)
- •Варіанти семестрового завдання (частина 2)
- •Підготовка до іспиту Екзаменаційні питання
- •Екзаменаційні задачі
- •Література
Вказівки до виконання семестрового завдання (частина 2)
Завдання 1. Розглянемо типові задачі, які зустрічаються у різних варіантах.
Приклад 1. Скласти
рівняння висоти
трикутника, заданого точками
,
,
.
Розв’язання.
Складемо загальне
рівняння висоти
за формулою:
.
Висота проходить через точку
,
значить, вважаємо
,
тобто
.
Тому що
є висотою трикутника,
і
перпендикулярні між собою. Вектор
вважаємо за нормальний.
.
Тепер можемо підставляти значення у формулу:
.
Далі маємо:
― рівняння прямої у загальному вигляді.
Приклад 2. Трикутник
заданий точками
.
Скласти рівняння прямої, що проходить
через точку
паралельно
.
Розв’язання.
Скористаємося
канонічним рівнянням прямої:
.
Шукана пряма
проходить через точку
,
значить,
.
Вектор
являється напрямним вектором для даної
прямої, тобто
.
Запишемо рівняння прямої:
.
Звідки
― шукане рівняння у загальному вигляді.
Приклад 3.
Скласти рівняння прямої, що проходить
через точку
перпендикулярно прямій
.
Розв’язання.
.
Умова перпендикулярності:
.
Звідки
.
Рівняння шуканої
прямої запишемо у вигляді
:
.
або у загальному
вигляді
.
Приклад 4. Скласти
рівняння медіани
трикутника, заданого точками
,
,
.
Розв’язання.
Рівняння медіани
будемо шукати як рівняння прямої, що
проходить через дві точки
та
:
Координати точки
знайдемо як координати середини відрізка
:
.
Отже,
.
Точка
має координати
Можемо скласти рівняння медіани:
;
.
Отримали рівняння медіани у канонічному вигляді. Приведемо це рівняння до загального вигляду:
;
;
або
.
Маємо рівняння медіани у загальному вигляді .
Завдання 2.
Обчислити об'єм тетраедра з вершинами
в точках
і його висоту , опущену з вершини
на грань
:
Розв’язання.
З вершини
проводимо вектори:
.
Об’єм піраміди обчислимо за формулою:
.
З іншого боку об’єм тетраедра обчислюється формулою:
Площа основи піраміди обчислюється через векторний добуток:
Завдання 3.
Знайти відстань від точки
до площини, що проходить через три точки
,
де
Розв’язання.
Відстань від точки
до площини
знаходять
за формулою:
Рівняння площини,
яка проходить через три точки
,
,
:
Маємо,
Тепер знаходимо шукану відстань:
Завдання 4.
Написати рівняння площини, що проходить
через точку
перпендикулярно вектору
,
де
Розв’язання.
Рівняння площини шукаємо у загальному вигляді:
.
За нормальний вектор можна взяти вектор :
.
.
Рівняння площини буде таким:
Завдання 5. Визначити кут між площинами
та
.
Розв’язання.
Вектори,
перпендикулярні до даних площин, будуть:
,
.
Кут між площинами дорівнює куту між
векторами
і
.
Отже,
.
Завдання 6. Скласти канонічне рівняння прямої, заданої перетинанням площин
Розв’язання.
Рівняння прямої шукаємо у вигляді:
Знайдемо будь-яку
точку
,
яка лежить на прямій, по якій перетинаються
площини. Положимо
,
тоді маємо:
Розв’язуючи
цю систему, отримуємо:
.
Отже,
― точка, що належить прямій.
Знайдемо координати
напрямного вектора
за формулою:
Тоді
,
.
Тобто канонічне рівняння шуканої прямої записати можна так:
,
Завдання 7.
Знайти точку перетину прямої
з площиною
.
Розв’язання.
Запишемо канонічне рівняння прямої у параметричному вигляді:
Отримані вирази
для
підставимо у рівняння площини:
.
Звідки
.
Підставивши значення у параметричне рівняння прямої, знайдемо загальну точку прямої і площини:
Отже,
– шукана точка перетину прямої і площини.
