2. Задание по работе и содержание отчета
В данной работе, также как и в работе № 3, требуется вычислить расстояние между двумя алгебраическими кривыми 2-го порядка. В случае, если фигуры пересекаются, путем переноса центра окружности и/или поворота одной из парабол или гипербол добиться того чтобы фигуры не пересекались. При этом следует привести исходные и результирующие уравнения, а также указать, на какой угол был осуществлен поворот. Затем необходимо вычислить расстояние между фигурами, используя вариационный подход и условия трансверсальности.
Для
вращения фигуры на угол α против часовой
стрелки нужно осуществить подстановку
Отчет по работе должен содержать:
Уравнение, описывающее две заданные фигуры, их чертеж. Если фигуры пересекаются, то привести уравнения и чертеж измененных фигур вместе с текстом программы в MAPLE для получения преобразованных уравнений.
Поиск кратчайшего расстояния средствами вариационного исчисления. Уравнение Эйлера, его решение вркчную средствами MAPLE. Вывод уравнений трансверсальности. Чертеж, содержащий две фигуры, экстремальные прямые и точки их пересечения с фигурами.
Координаты точек пересечения искомой прямой с обеими фигурами. Уравнение, описывающее эту прямую.
3. Контрольные вопросы
1. Найти расстояние между параболой y=x2 и прямой x–y=5 с помощью вариационного исчисления.
2. Найти расстояние от точки A(1,0) до эллипса 4x2+9y2=36 с помощью вариационного исчисления.
3. Выписать и решить уравнение Эйлера для функционалов:
а)
б)
в)
4. Найти условия трансверсальности (4), используя формулы (3).
5. Показать, что из уравнений (4) следует ортогональность отрезка АВ кривым и .
6. Найти углы между прямыми (рис. 2) и касательными к параболе.
4. Варианты заданий
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Фигура 1 |
С1 |
C1 |
C1 |
C1 |
C1 |
C1 |
C1 |
C3 |
C3 |
C3 |
Фигура 2 |
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
H1 |
H2 |
H3 |
H1 |
H2 |
H3 |
№ |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Фигура 1 |
С2 |
C2 |
C2 |
C2 |
C2 |
C2 |
C2 |
C3 |
C3 |
C3 |
Фигура 2 |
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
H1 |
H2 |
H3 |
P1 |
P2 |
P4 |
В каждом варианте требуется найти расстояние между двумя заданными фигурами. Уравнения фигур приведены ниже:
С1: (x-5)^2+(y-10)^2=16 |
С2: (x-7)^2+y^2=9
|
С3: (x-7)^2+y^2=9
|
P1: y-x^2/8-2*x+3
|
P2: y-x^2+16
|
P3: y+x^2-x
|
P4: 2*y-x^2+3 |
H1: y^2-x^2-x*y+7*x
|
H2: 5*y^2-x^2+9 |
H3: y^2-x^2/10-2*x*y-x-y |