Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

fix1

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
3.39 Mб
Скачать
rIS. 137.

tOGDA WEKTOR NORMALI K PLOSKOSTI MOVNO NAJTI KAK IH WEKTORNOE PROIZWEDENIE

 

~

~

~

 

N = fA B Cg = [~s ;;;!M0M1] =

i

j

k

 

;2

4

1 = f;13 ;8 6g:

~

 

 

 

 

 

;2

1

;3

 

uRAWNENIE ISKOMOJ PLOSKOSTI BUDET

 

 

 

 

;13(x + 3) ; 8(y ; 2) + 6(z ; 5) = 0

ILI

13x + 8y ; 6z + 53 = 0:

dLINY OTREZKOW, OTSEKAEMYH PLOSKOSTX@ NA KOORDINATNYH OSQH, BU- DUT SOOTWETSTWENNO RAWNY

a =

53

 

b =

53

 

c =

53

:

 

13

 

 

8

 

 

6

 

sLEDOWATELXNO OB_<M PIRAMIDY, OTSEKAEMOJ PLOSKOSTX@ OT KOORDI-

 

 

1

53

53

 

53

 

NATNOGO UGLA,

BUDET RAWEN V

= 6

13

8

 

 

6

39:7:

zADA^A 28.

nAJTI PROEKCI@ TO^KI

 

 

A(4 2 ;1) NA PRQMU@

 

x = 3t ; 2

y = 5t

 

z = t + 2:

rE[ENIE.

pROEKCIEJ TO^KI NA PRQMU@ SLUVIT OSNOWANIE PER-

PENDIKULQRA, OPU]ENNOGO IZ DANNOJ TO^KI NA DANNU@ PRQMU@. bU- DEM RE[ATX ZADA^U ANALITI^ESKI SOGLASNO \TOMU GEOMETRI^ESKOMU PREDSTAWLENI@. oDNAKO, SOSTAWITX W PROSTRANSTWE URAWNENIE PRQ- MOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^KU PERPENDIKULQRNO DANNOJ PRQMOJ, DA E]< I PERESEKA@]EJ DANNU@, ZADA^A SLOVNAQ, PO\TOMU MY POSTUPIM

PRO]E.

iSHODNAQ

PRQMAQ PROHODIT ^EREZ TO^KU M0(;2 0 2) I IME- ET NAPRAWLQ@]IJ WEKTOR ~s = f3 5 1g: sOSTAWIM URAWNENIE PLOSKOSTI, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^KU A PERPENDIKULQRNO DANNOJ PRQMOJ. pRI \TOM NA- PRAWLQ@]IJ WEKTOR PRQMOJ BUDET SLUVITX NOR-

MALXNYM WEKTOROM PLOSKOSTI.

-

 

A(x;xo) + B(y ;yo) + C(z ;zo) = 0~

pODSTAWLQQ W URAWNENIE WIDA

 

KO

 

ORDINATY TO^KI A(4 2 ;1) I KOORDINATY NORMALXNOGO WEKTORA N =

fA B Cg = f3 5 1g POLU^AEM URAWNENIE PLOSKOSTI

 

3(x ; 4) + 5(y ; 2) + (z + 1) = 0

ILI 3x + 5y + z ; 21 = 0:

 

142

 

 

 

nAJD<M TEPERX PROEKCI@ DANNOJ TO^KI NA DANNU@ PRQMU@ KAK TO^- KU PERESE^ENIQ DANNOJ PRQMOJ S NAJDENNOJ PLOSKOSTX@. dLQ \TOGO DOSTATO^NO NAJTI RE[ENIE SISTEMY, WKL@^A@]EJ W SEBQ URAWNENIQ PRQMOJ I PLOSKOSTI.

8 x = 3t ; 2 > y = 5t

< z = t + 2

> 3x + 5y + z ; 21 = 0:

|TA ZADA^A NAMI UVE RE[ENA SM ZADA^U BEREM OTTUDA REZULX

: ( . 24), -

TAT. tAKIM OBRAZOM, PROEKCIEJ TO^KI A NA DANNU@ PRQMU@ BUDET TO^KA P S KOORDINATAMI

P

1

 

25

 

19

! :

7

7

7

zADA^A 29. nAJTI PROEKCI@ TO^KI

A(4 ;3 1) NA PLOSKOSTX x+

2y ; z ; 3 = 0:

rE[ENIE. pROEKCIEJ TO^KI NA PLOSKOSTX SLUVIT OSNOWANIE PERPENDIKULQRA, OPU]ENNOGO IZ DANNOJ TO^KI NA DANNU@ PLOSKOSTX.

sOSTAWIM URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^E- REZ DANNU@ TO^KU, PERPENDIKULQRNO PLOSKOSTI. nAPRAWLQ@]IM WEKTOROM PRQMOJ BUDET WEKTOR NORMALI PLOSKOSTI

~

 

1 2

1

 

:

 

~s = N =

f

g

 

 

 

;

 

rIS. 138.

pODSTAWLQEM W KANONI^ESKIE URAWNENIQ PRQMOJ KOORDINATY TO^KI I NAPRAWLQ@]EGO WEKTORA

x ; 4

= y + 3

= z ; 1

:

1

2

;1

 

nAJD<M TEPERX TO^KU PERESE^ENIQ PRQMOJ I PLOSKOSTI, KOTORAQ I BUDET QWLQTXSQ PROEKCIEJ DANNOJ TO^KI NA PLOSKOSTX. rE[AEM SISTEMU

8 x = t + 4

 

 

 

<

y = 2t ; 3

=

t = 1 =

P (5 1 0) :

 

;

t + 1

)

)

;

> z =

 

> x + 2y ; z ; 3 = 0:

 

:

143

zADA^A 30.

nAJTI TO^KU, SIMMETRI^NU@ TO^KE

A(4 ;3 1)

OT-

NOSITELXNO PLOSKOSTI

x + 2y ; z

; 3 = 0:

 

 

 

 

rE[ENIE.

pOD SIMMETRI^NOJ TO^KOJ PONIMETSQ TO^KA, QWLQ@]A-

QSQ ZERKALXNYM OTOBRAVENIEM DANNOJ TO^KI OTNOSITELXNO PLOSKOS-

TI. |TA TO^KA LEVIT NA PRODOLVENII PERPENDIKULQRA, OPU]ENNOGO

IZ TO^KI NA PLOSKOSTX, I NAHODITSQ OT PLOSKOSTI NA TAKOM VE RAS-

STOQNII, ^TO I DANNAQ TO^KA.

 

 

 

 

 

 

oTMETIM OSNOWNYE \TAPY RE[ENIQ ZADA^I:

 

 

 

 

 

 

A)

nAHODIM PROEKCI@ TO^KI

A(4 3 ;1)

NA

 

 

PLOSKOSTX, POLU^AEM TO^KU Q(5 ;1 0): |TA TO^-

 

 

KA QWLQETSQ SEREDINOJ OTREZKA, SOEDINQ@]EGO

 

 

ISKOMU@ TO^KU

P

I DANNU@ TO^KU

A:

 

rIS. 139.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) kOORDINATY SEREDINY OTREZKA NAHODQTSQ PO FORMULAM

 

xQ = xA + xP

 

yQ = yA + yP

 

zQ = zA + zP :

 

 

2

 

 

2

 

 

2

A I

Q NAJDEM

pODSTAWLQQ W \TI RAWENSTWA KOORDINATY TO^EK

 

KOORDINATY TO^KI

P:

 

 

 

 

 

 

kOORDINATY TO^KI

Q(5 ;1 0) -PROEKCII DANNOJ TO^KI NA PLOS-

KOSTX MY OPREDELILI W PREDYDU]EJ ZADA^E.

 

 

 

 

zAPISYWAEM SOOTNO[ENIQ DLQ OPREDELENIQ KOORDINAT SIMMETRI^NOJ TO^KI

5 =

4 + xP

 

;

1 = ;3 + yP

0 =

1 + zP :

 

 

 

2

 

 

 

2

 

2

 

oTS@DA POLU^AEM

xp = 6

 

yp = 1

zp = ;1 )

P(6 1 ;1):

 

 

 

 

zADA^A

31. sOSTAWITX URAWNENIE PLOSKOSTI, PROHODQ]EJ ^EREZ

DWE PARALLELXNYE PRQMYE

 

 

 

 

 

l1 :

x

= y + 2

= z ; 1

 

l2 :

x ; 1

= y ; 3

= z + 2:

 

7

3

 

 

5

 

 

7

3

5

rE[ENIE. dLQ SOSTAWLENIQ URAWNENIQ PLOSKOSTI

A(x ; xo) + B(y ; yo) + C(z ; zo) = 0

NEOBHODIMO ZNATX KOORDINATY TO^KI M0(x0 y0 z0) I KOORDINATY

NORMALXNOGO WEKTORA N~ = fA B Cg:

144

iZ URAWNENIJ PRQMYH IMEEM KOORDINATY TO^EK I NAPRAWLQ@]EGO

WEKTORA

: M1(0 ;2 1) M2(1 3 ;2) ~s = f7 3 5g:

dLQ SOSTAWLENIQ URAWNENIQ PLOSKOSTI MOVNO ISPOLXZOWATX L@BU@ IZ DWUH \TIH TO^EK, NAPRIMER, TO^KU M1:

oBRAZUEM WEKTOR ;;;!M1M2 = f1 5 ;3g: dLQ POLU^ENIQ WEKTOR NORMALI PLOSKOSTI NUVNO

ZNATX DWA NEKOLLINEARNYH WEKTORA (PARAL-

 

LELXNYH DANNOJ PLOSKOSTI).

tAKIMI WEKTO-

 

RAMI QWLQ@TSQ WEKTORA ~s I

;;;!1 2

 

M M :

rIS. 140.

 

 

w KA^ESTWE WEKTORA NORMALI BEREM WEKTOR, PERPENDIKULQRNYJ \TIM

WEKTORAM, T.E. WEKTOR, QWLQ@]IJSQ IH WEKTORNYM PROIZWEDENIEM.

 

~

~

~

 

 

 

 

~

i

j

k

 

~

~

~

1

5

;3

= 34

N = [;;;!M1M2 ~s] =

i;26

j;32

k = f34 ;26 ;32g:

uRAWNENIE PLOSKOSTI

7

3

5

 

 

 

 

34(x ; 0) ; 26(y + 2) ; 32(z ; 1) = 0

17x ; 13y ; 16z ; 10 = 0:

zADA^A

32.

nAJTI PROEKCI@ PRQMOJ

 

 

 

x = y ; 4

= z + 1

NA PLOSKOSTX

x

;

y + 3z + 8 = 0:

4

3

;2

 

 

 

rE[ENIE. pROEKCIEJ PRQMOJ NA PLOSKOSTX NAZYWAETSQ LINIQ PE- RESE^ENIQ l1 DANNOJ PLOSKOSTI c PLOSKOSTX@, PROHODQ]EJ ^EREZ \TU PRQMU@ PERPENDIKULQRNO K ZADANNOJ.(rIS.142.)

 

 

 

 

 

iTAK, SOSTAWLQEM URAWNENIE PLOSKOS-

 

 

 

 

 

TI, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^KU PRQMOJ

 

 

 

 

 

M0(0 4 ;1)

I

S NORMALXNYM

WEK

-

 

 

 

 

 

TOROM

~

KOTORYJ PERPENDIKULQ-

 

 

 

 

 

N1

 

 

 

 

 

REN DWUM

IZWESTNYM WEKTORAM

~s =

 

 

 

 

 

f4 3 ;2g

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I N = f1 ;1 3g: pO\TOMU

 

 

rIS. 142.

 

~

~

~

 

 

 

 

 

 

~

 

~

i

j

k

~

~

~

 

 

 

 

 

 

 

 

N1

= [~s N] = 4 3

;2 = 7 i ; 14

j ; 7 k = f7 ;14 ;7g:

 

 

 

1

;1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

145

 

~

 

TO WOZXMEM WEKTOR

tAK KAK DLINA WEKTORA N1 NESU]ESTWENNA,

~

W 7 RAZ KORO^E POLU^ENNOGO.

N1 = f1 ;2 ;1g

zAPISYWAEM URAWNENIE PLOSKOSTI

 

 

1(x ; 0) ; 2(y

; 4) ; (z + 1) = 0

x

; 2y ; z + 7 = 0:

pROEKCIEJ, KAK BYLO OTME^ENO, QWLQETSQ LINIQ PERESE^ENIQ POLU-

^ENNOJ PLOSKOSTI S DANNOJ. zAPISAW SISTEMU

 

 

8 x ; 2y ; z + 7 = 0

 

 

< x ; y + 3z + 8 = 0

 

POLU^IM OB]IE URAWNENIQ PRQMOJ W PROSTRANSTWE pO SUTI DELA ZA

: . , -

DA^A RE[ENA. nO MOVNO POLU^ITX I KANONI^ESKIE ILI PARAMETRI^ESKIE URAWNENIQ PRQMOJ. wY[E BYL IZLOVEN ODIN IZ SPOSOBOW PRIWEDENIQ OB]IH URAWNENIJ PRQMOJ K KANONI^ESKOMU WIDU.

zADA^A 33. nAJTI KRAT^AJ[EE RASSTOQNIE MEVDU NEPERESEKA@- ]IMISQ (SKRE]IWA@]IMISQ) PRQMYMI

l1

:

x ; 9

= y + 2

= z

 

 

 

x

4

y+7

3

1

 

 

 

 

;

z;2

 

 

l2

:

;2

=

9

=

2

:

 

 

rE[ENIE.

 

 

 

rIS. 145.

 

rASSTOQNIEM MEVDU NEPERESEKA@]IMISQ PRQMYMI W

PROSTRANSTWE NAZYWAETSQ DLINA OB]EGO PERPENDIKULQRA K \TIM PRQMYM. nO ZADA^A SOSTAWLENIQ OB]EGO PERPENDIKULQRA K DWUM PRQMYM DOWOLXNO SLOVNAQ, PO\TOMU POSTUPIM SLEDU@]IM OBRAZOM:

a) sOSTAWIM URAWNENIE PLOSKOSTI, PROHODQ]EJ ^EREZ ODNU PRQ-

MU@ (NAPRIMER, l1

)

 

 

PARALLELXNO WTOROJ.

(uRAWNENIE \TOJ

PLOSKOSTI POLU^ENO PRI RE[ENII PREDYDU]EGO PRIMERA:

3x + 2y ; 6z ; 23 = 0

). pRI \TOM WSE TO^KI PRQMOJ l2 OKAVUTSQ

NA ODINAKOWOM RASSTOQNII OT \TOJ PLOSKOSTI.

 

 

 

B) nAJDEM RASSTOQNIE OT L@BOJ TO^KI WTOROJ PRQMOJ (IZ URAWNE-

NIQ NAM IZWESTNY KOORDINATY TO^KI

 

M2(0 ;7 2) )

DO POLU^ENNOJ

PLOSKOSTI PO FORMULE RASSTOQNIQ OT TO^KI DO PLOSKOSTI

d = j3 0 +

2 (;7) ; 6 2

; 23j =

49

= 7:

 

7

 

q3

2

+ 2

2

+ (;6)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146

uRAWNENIQ PRQMOJ W PROSTRANSTWE

 

 

 

nAZWANIE

 

 

 

 

 

 

 

uRAWNENIE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sMYSL PARAMETROW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

kANONI^ESKIE UR-Q

 

 

 

 

 

x ; x0

= y

; y0

= z ; zo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

n

 

 

p

 

PRQMOJ W PROSTRANSTWE

 

 

 

M0(xo yo zo);TO^KA NA PRQMOJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~s = fm n pg;NAPRAWLQ@]IJ WEKTOR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 x = mt + xo

 

 

 

 

 

 

 

2.

pARAMETRI^ESKIE UR-Q

 

 

 

 

> y = nt + yo

 

TOT VE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< z = pt + zo

 

 

 

 

 

 

 

 

PRQMOJ W PROSTRANSTWE

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

uRAWNENIQ PRQMOJ,

 

 

 

 

 

x ; x1

=

 

y ; y1

=

z ; z1

 

 

 

 

 

 

 

z2 ; z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 ; x1

 

 

 

y2

; y1

 

 

 

 

 

PROHODQ]EJ

 

 

 

 

 

tO^KI M1(x1 y1 z1)

 

 

^EREZ DWE TO^KI

 

 

 

 

 

I M2(x2 y2 z2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

oB]IE URAWNENIQ

 

 

 

 

8

A1x + B1y + C1z + D1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

A2x + B2y + C2z + D2 = 0

 

PRQMOJ W PROSTRANSTWE

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wZAIMNOE RASPOLOVENIE PRQMYH W PROSTRANSTWE

 

x ; x1 = y ; y1 = z ; z1

 

x ; x2 = y ; y2 = x ; x2

 

m1

n1

p1

 

 

 

 

m2

 

 

 

 

n2

 

 

 

p2

 

 

 

~s1 = fm1 n1 p1g

 

 

 

 

~s2 = fm2 n2 p2g

 

 

 

 

 

 

 

kOSINUS

UGLA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos ' =

(~s1 ~s2)

=

 

 

 

m1m2 + n1n2 + p1p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qm12 + n12 + p12qm22 + n22 + p22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j~s1j j~s2j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uSLOWIE PARALLELXNOSTI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

n1

p1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~s1jj~s2 ~s2 = ~s1

m2

= n2

= p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uSLOWIE PERPENDIKULQRNOSTI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~s1 ? ~s2

 

(~s1 ~s2) = 0

m1 m2 + n1 n2 + p1p2 = 0

 

147

wZAIMNOE RASPOLOVENIE PRQMOJ I PLOSKOSTI W PROSTRANSTWE

 

x ; x0

= y ; y0

= z ; z0

 

 

 

~s =

f

m n p

 

 

 

 

 

m

 

 

n

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax + By + Cz + D = 0

 

 

 

 

N1 = fA B Cg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sINUS UGLA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

j

Am +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin ' = j(N

~s)j =

 

 

 

 

Bn + Cp j

 

 

 

 

 

 

pA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ B

 

+ C

 

 

 

 

 

+ p

 

 

 

 

 

 

jNj j~sj

 

2

2

pm

2

+ n

2

2

 

 

 

 

 

 

~

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uSLOWIE PARALLELXNOSTI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

A m + B n + C p = 0

 

~s ? N

(N ~s) = 0

 

 

 

 

 

 

 

uSLOWIE PERPENDIKULQRNOSTI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

~

 

 

 

 

 

 

A

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~s jj N

N = ~s

 

 

m

= n

= p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 x = x0 + mt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

y

= y0 + nt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tO^KA PERESE^ENIQ

 

 

 

> z = z0 + pt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> A x + B y + C z + D = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uSLOWIE PRINADLEVNOSTI PRQMOJ PLOSKOSTI

 

 

 

 

M0

 

P

~s

 

~

8

Ax0 + By0 + Cz0 + D = 0

 

 

 

 

 

2

 

 

?

 

< A m

+ B n + C p = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rASSTOQNIE OT TO^KI DO PRQMOJ W PROSTRANSTWE

 

 

 

d = j [M0~Mj ~s1j ~s] j

rASSTOQNIE MEVDU SKRE]IWA@]IMISQ PRQMYMI

 

 

 

~

 

 

 

d = j (M1M2 ~s1 ~s2) j

 

 

 

j [~s1 ~s2] j

 

uSLOWIE PERESE^ENIQ DWUH PRQMYH W PROSTRANSTWE

 

x2 ; x1 y2

; y1 z2

; z1

 

m1

n1

p1

= 0:

148

m2

n2

p2

 

x = const
x y z:

4.3. pOWERHNOSTI WTOROGO PORQDKA

pOWERHNOSTX 2-GO PORQDKA W PRQMOUGOLXNOJ DEKARTOWOJ SISTEME

KOORDINAT OPREDELQETSQ URAWNENIEM 2-OJ STEPENI OTNOSITELXNO TREH

PEREMENNYH

Ax2 + By2 + Cz2 + 2Dxy + 2Exz + 2F yz + Gx + Hy + Kz + L = 0:

zADA^A PRIWEDENIQ OB]EGO URAWNENIQ POWERHNOSTI 2-GO PORQDKA K KANONI^ESKOMU WIDU RE[AETSQ ANALOGI^NO ZADA^E PRIWEDENIQ OB]EGO URAWNENIQ KRIWOJ 2-GO PORQDKA K KANONI^ESKOMU WIDU I SOSTOIT W PO- WOROTAH I PARALLELXNOM PERENOSE SISTEMY KOORDINAT W NOWOE NA^ALO W PROSTRANSTWE. oDNAKO, \TA ZADA^A, W OTLI^IE OT ZADA^I DLQ KRIWYH NA PLOSKOSTI, GORAZDO BOLEE GROMOZDKAQ. oSTANOWIMSQ NA RASSMOTRE- NII TOLXKO TAKIH URAWNENIJ, W KOTORYH OTSUTSTWU@T PROIZWEDENIQ xz xy yz T.E. URAWNENIQ WIDA

Ax2 + By2 + Cz2 + Dx + Ey + F z + G = 0:

pREOBRAZOWANIE TAKIH URAWNENIJ NE TREBUET POWOROTOW SISTEMY KOORDINAT I SODERVIT LI[X PARALLELXNYJ PERENOS SISTEMY KOORDI- NAT W NOWOE NA^ALO.

nAIBOLEE PROSTYM (KANONI^ESKIM) URAWNENIEM OPISYWAETSQ POWERH- NOSTX, PRIWQZANNAQ K OSQM SIMMETRII POWERHNOSTI. sWOE NAZWANIE POWERHNOSTX POLU^AET, KAK PRAWILO, PO NAZWANI@ KRIWYH 2-GO PORQD- KA, POLU^A@]IHSQ PRI PERESE^ENII POWERHNOSTI PLOSKOSTQMI, PARAL- LELXNYMI PLOSKOSTQM KOORDINAT

y = const z = const:

rAZLI^A@T 5 OSNOWNYH TIPOW POWERHNOSTEJ 2-GO PORQDKA. gRAFIKI POWERHNOSTEJ, IH KANONI^ESKIE URAWNENIQ I NAZWANIQ PRIWEDENY W TABLICE.

oSTANOWIMSQ KRATKO NA HARAKTERISTIKE TIPOW POWERHNOSTEJ, NA RASPOZNAWANII TIPA POWERHNOSTI PO EE URAWNENI@ I POSTROENII PO- WERHNOSTI PO HARAKTERNYM PARAMETRAM.

149

4.3.1. |LLIPSOIDY.

|LLIPSOID { \TO POWERHNOSTX, W L@BOM SE^ENII KOTOROJ PLOSKOS- TQMI, PARALLELXNYMI KOORDINATNYM, POLU^A@TSQ \LLIPSY. kANONI- ^ESKOE URAWNENIE \LLIPSOIDA c CENTROM W NA^ALE KOORDINAT:

x2 y2 z2

a2 + b2 + c2 = 1:

uRAWNENIE \LLIPSOIDA c CENTROM W TO^KE O0(x0 y0 z0) :

(x ; x0)2

+

(y ; y0)2

+

(z ; z0)2

= 1:

a2

 

b2

 

c2

 

uRAWNENIE \LLIPSOIDA IMEET

a)KWADRATY WSEH TREH PEREMENNYH

b)ZNAKI PRI KWADRATAH PEREMENNYH ODINAKOWYE

c)KO\FFICIENTY PRI KWADRATAH PEREMENNYH RAZNYE.

dLQ POSTROENIQ \LLIPSOIDA NEOBHODIMO ZNATX:

1)KOORDINATY CENTRA (ESLI CENTR SME]EN OT NA^ALA KOORDINAT, TO W URAWNENII BUDUT PRISUTSTWOWATX ^LENY S PERWYMI STEPENQMI PEREMENNYH, W \TIH SLU^AQH DEJSTWIQ PO PRIWEDENI@ URAWNENIQ K WIDU, UDOBNOMU DLQ POSTROENIQ, ANALOGI^NY TEM, ^TO PROWODILISX DLQ KRIWYH 2-GO PORQDKA),

2)RAZMERY POLUOSEJ: a { OTKLADYWAETSQ PO OSI OX, b { OTKLA- DYWAETSQ PO OSI OY , c { OTKLADYWAETSQ PO OSI OZ:

dALEE STROIM TRI OSNOWNYH \LLIPSA, KOTORYE POLU^A@TSQ W SE^E- NIQH \LLIPSOIDA PLOSKOSTQMI KOORDINAT.

4.3.2. sFERA

~ASTNYM SLU^AEM \LLIPSOIDA QWLQETSQ SFERA: x2 + y2 + z2 = r2:

uRAWNENIE SFERY OTLI^AETSQ OT URAWNENIQ \LLIPSOIDA TEM, ^TO

KO\FFICIENTY PRI KWADRATAH PEREMENNYH ODINAKOWYE. uRAWNENIE SFERY S CENTROM W TO^KE O0(x0 y0 z0):

(x ; x0)2 + (y ; y0)2 + (z ; z0)2 = r2:

dLQ POSTROENIQ SFERY NEOBHODIMO ZNATX KOORDINATY CENTRA I RA- DIUS. w PLOSKOSTQH KOORDINAT STROIM TRI SE^ENIQ SFERY, KOTORYE BUDUT OKRUVNOSTQMI S RADIUSAMI, RAWNYMI RADIUSU SFERY.

150

151
\LLIPS.

4.3.3. gIPERBOLOIDY

kANONI^ESKIE URAWNENIQ GIPERBOLOIDOW

x2 y2 z2

a2 + b2 ; c2 = 1

IME@T cLEDU@]IE PRIZNAKI:

a)PRISUTSTWU@T KWADRATY WSEH TREH PEREMENNYH

b)ZNAKI PRI KWADRATAH RAZNYE

c)KO\FFICIENTY PRI KWADRATAH PEREMENNYH MOGUT BYTX KAK RAZLI^NYMI, TAK I ODINAKOWYMI.

gIPERBOLOIDY - \TO POWERHNOSTI, W DWUH SE^ENIQH KOTORYH PLOS- KOSTQMI, PARALLELXNYMI KOORDINATNYM, POLU^A@TSQ GIPERBOLY, A W TRETXEM - LIBO \LLIPS, LIBO OKRUVNOSTX. rAZLI^A@T DWA WIDA GI- PERBOLOIDOW.

1. oDNOPOLOSTNYJ GIPERBOLOID OPREDELQETSQ URAWNENIEM

x2 y2 z2

a2 + b2 ; c2 = 1:

w SE^ENII ODNOPOLOSTNOGO GIPERBOLOIDA PLOSKOSTQMI

y = 0 I x = 0 POLU^A@TSQ GIPERBOLY, A W SE^ENII PLOSKOSTX@ z = 0;

dLQ POSTROENIQ DANNOGO ODNOPOLOSTNOGO GIPERBOLOIDA NEOBHODIMO :

1)ZNATX KOORDINATY CENTRA,

2)OSX SIMMETRII (OPREDELQETSQ PO PEREMENNOJ, PERED KWADRATOM KOTOROJ W KANONI^ESKOM URAWNENII ZNAK MINUS),

3)POSTROITX TAK NAZYWAEMYJ GORLOWOJ \LLIPS c POLUOSQMI a I b, KOTORYJ POLU^AETSQ W SE^ENII GIPERBOLOIDA PLOSKOSTX@ z = 0

4)POSTROITX GIPERBOLY W PLOSKOSTQH XOZ I Y OZ.

eSLI W ISHODNOM URAWNENII ZNAK MINUS STOIT PERED KWADRATOM DRUGOJ PEREMENNOJ, NAPRIMER, PERED y2, TO GORLOWOJ \LLIPS POLU- ^ITSQ W SE^ENII GIPERBOLOIDA PLOSKOSTX@ y = 0 I GIPERBOLOID BUDET IMETX OSX SIMMETRII OY: eSLI W ISHODNOM URAWNENII ZNAK

MINUS STOIT PERED

x2,

TO BUDET IMETX OSX SIMMETRII OX: sOOT-

WETSTWU@]IE URAWNENIQ BUDUT IMETX WID

 

 

x2

y2

z2

x2

y2

z2

a2 ; b2 + c2 = 1

; a2 + b2 + c2 = 1:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]