Скачиваний:
1
Добавлен:
28.05.2022
Размер:
238.14 Кб
Скачать

ПУТЕВОДИТЕЛЬ «Аналитическая Геометрия» ОФ-1

[I] Прямая и плоскость в R3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

0

s1 t

 

параметрическое уравнение прямой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2 t

 

 

 

 

 

 

 

[s1 , s2 , ss ]

T

 

 

 

 

 

 

L(M0 L SL [s1 , s2 , s3 ] || L)

 

y y

0

 

L(M0 ; SL

 

 

)

 

(1)

 

 

 

 

 

направляющий вектор прямой

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

z z

0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M L ! t M R t R ! M t L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Каноническое уравнениепрямой:

 

 

 

 

 

 

x xo

 

 

y yo

 

 

z zo

 

t

M

S

 

 

{0}

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

S2

 

 

S3

 

 

 

 

1/ 2 / 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P(M

 

 

 

[n

, n

, n

]T _ | _ P)

 

 

 

 

 

x x

 

 

n

 

y y

 

 

n

 

 

z z

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

P; n

P

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

1

1

3

 

 

 

1

0

2

0

3

0

 

 

 

 

 

 

 

нормальный векторплоскости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

0

 

n

P

 

 

координатное уравнение плоскости Ax By Cz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Аппарат «Аналитической Геометрии»:

1. СЛАУ(метод Жордана-Гаусса; определитель матрицы; формулы Крамера; обратная матрица).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XYZ ( i , j ,k )

 

 

 

 

 

 

 

вектор a [a , a

 

, a

 

 

]T

 

 

a i a

 

j a

k н.о.

 

(a , a

 

, a

 

);

2

3

 

2

a

2

3

1

 

 

 

 

 

1

 

 

3

1

 

 

норма вектора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

длина н.о.

 

 

 

 

 

 

a 2

a 2

a 2

 

 

 

a

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

bi

 

 

 

 

COS a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Скалярное произведение: a b ai

a

 

b

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПР

 

(a) |a | COS (a

b )

 

 

 

 

b )

(a

b ) ARCCOS

[0; ]

2.1

 

 

 

 

 

 

2.2 COS (a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коллинеарность векторов

параллельность н.о.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3

a

a

||b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ортогональность векторов

 

a b 0 перпендикулярность н.о.

a

_ | _ b .

3. Векторное произведение векторов – вектор, ортогональный множителям.

 

 

 

 

 

 

 

c1 a2 b3 a3 b2

 

 

 

i

j

k

R

a1

a2

a3

1

c2 a3 b1 a1 b3

c

a xb " DET

"

 

 

 

b1

b2

b3

 

c3 a1 b2 a2 b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

a c

b c

c1i

c2 j

c3k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

_ | _

c

_ | _ b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

S 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол между прямыми : ( L1

 

L2)

( S

L1

S

L2

) COS (L1

 

L2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

S 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол между плоскостями : ( P1

P2) (n1

n 2)

COS (n1

 

n2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

L

n

Р

 

Угол между прямой L и плоскостью P : ( L P)

 

 

( S

 

 

n

 

) S IN L

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

L

n

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[II] Вещественная симметричная матрица A = [AIK=AKI R]N.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1

Собственные числа λ

и соответствующие им собственные векторы x

матрицы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. DET( A I )

P

( ) 0

{

 

R, i 1 n}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i xi : ( A

i I )xi

 

 

0 {xi } ei

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A [a

 

a

 

 

R]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

ik

 

 

k i

 

 

A

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, i k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 A x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

{( , x )}

3.

[ e

; e

2

;...; e

n

] : e

i

e

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

OH

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, i k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x'1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. x

...

xi'

ei ;

x'

 

 

...

 

 

xi' x ei

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x'n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P ( ) ( 1) n n C

 

 

n 1

.... C C

 

0

n

( 1)n 1

C

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

;

λ

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

1

 

0

 

1 i

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2

Квадратичная форма F(x)

и её канонический вид.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

R n , A [ a

 

 

 

 

 

 

...

 

a

 

R]

:

x

ik

k i

F (x)

 

xn

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x'1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)} BОН

 

 

 

 

A {( i , e

i

[e1 , e 2

,..., e n

] x

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x'n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

n

 

 

 

 

aik aki

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a x x

 

 

 

a x2

2

a x x

 

Ax

x x

 

( Ax)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i ,k 1

ik i

k

 

 

1

ii i

 

i ,k i

ik i

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

( x' )2

( x' )2 ...

 

( x' )2

 

 

 

F

(x)

Ax x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

i

 

i

 

1 1

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

i 0 F

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

 

 

 

 

 

 

 

B

 

i

1 n :

0 F

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3Канонические уравнения кривых второго порядка на плоскости:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

-A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

X

 

 

 

-A

 

 

 

 

 

A

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-B

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

2

 

~

 

2

 

 

 

 

~

2

 

~

2

 

 

 

~

2

 

~

2

 

 

~ ~2

~ ~2

 

 

( x )

 

 

( y )

 

 

 

 

 

( x )

 

 

( y )

 

 

 

( y )

 

 

( x )

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

;

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4) y ax

(5) x

by

 

 

2

 

 

2

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

b

2

 

 

a

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1) эллипс (окружность с радиусом r , если a b r)

 

с полуосями " a"," b"

 

гипербола с ветвями " вверх / вниз" или " влево /

 

(3), (2)

вправо"

 

(4), (5) парабола с ветвями " вверх / вниз" или " влево / вправо"

Соседние файлы в папке ЛВП