- •1.Методы координат на плоскости.
- •2. Виды задач, решаемых методом координат
- •3.Уравнение прямой с угловым коэффициентом
- •4.Общее уравнение прямой
- •5. Уравнение прямой, проходящей через данную точку с данным угловым коэффициентом
- •10. Расстояние от точки до прямой.
- •11. Уравнение окружности.
- •13.Каноническое уравнение гиперболы.
- •14.Директрисы эллипса и гиперболы.
- •16. Матрица. Виды.
- •19. Миноры, алгебраические дополнения, теорема Лапласа
- •23. Решение слау методом обратной матрицы
- •24. Решение слау методом гаусса
- •25. Теорема Кронекера-Капелли.
- •26. Основные понятия вектора
- •27. Линейные операции над векторами
- •28. Понятие линейной зависимости векторов
- •30. Линейная зависимость векторов в пространстве
- •31 . Базис на плоскости и в пространстве
- •32. Скалярное произведение
- •33. Направляющие косинусы вектора
- •34. Векторное произведение
- •Свойства
- •38. Уравнением плоскости в отрезках.
- •39. Расстояние от точки до плоскости
- •40. Угол между плоскостями
- •41. Условие параллельности и перпендикулярности плоскостей
- •42. Общее уравнение прямой в пространстве
- •43. Каноническое уравнения прямой в пространстве
- •44. Параметрические уравнения прямой
- •45. Уравнение прямой в пространстве, проходящее через две различные данные точки.
- •46. Угол между прямыми в пространстве
- •47. Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости.
- •48. Уравнение плоскости, проходящей через данную точку и параллельной данной плоскости.
- •49. Уравнение плоскости, проходящей через две данные точки перпендикулярной к данной плоскости.
- •50. Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки не лежащие на одной прямой
43. Каноническое уравнения прямой в пространстве
Пусть прямая проходит через точку M1 (x1, y1, z1) и параллельна вектору (m ,n, l). Составим уравнение этой прямой.
Возьмем произвольную точку M (x, y, z) на этой прямой и найдем зависимость между x, y, z. Построим вектор
Векторы иколлинеарны.
- каноническое уравнение прямой в пространстве.
44. Параметрические уравнения прямой
Т.к. этому уравнению удовлетворяют координаты любой точки прямой, то полученное уравнение – параметрическое уравнение прямой.
Это векторное уравнение может быть представлено в координатной форме:
Преобразовав эту систему и приравняв значения параметра t, получаем канонические уравнения прямой в пространстве:
Определение. Направляющими косинусами прямой называются направляющие косинусы вектора , которые могут быть вычислены по формулам:
Отсюда получим: m : n : p = cosa : cosb : cosg.
Числа m, n, p называются угловыми коэффициентами прямой. Т.к.- ненулевой вектор, то m, n и p не могут равняться нулю одновременно, но одно или два из этих чисел могут равняться нулю. В этом случае в уравнении прямой следует приравнять нулю соответствующие числители.
45. Уравнение прямой в пространстве, проходящее через две различные данные точки.
Аналитическая геометрия
Уравнение прямой, проходящей через две данные точки.
Пусть на плоскости даны М1(х1у1) и М2(х2у2). Составим каноническое уравнение прямой, проходящей через эти две точки в качестве направляющего вектора S возьмем M1M2
тройка.
- это уравнение прямой, проходящей через две данные точки (х1 у1) и (х2, у2)
Перейдем теперь к уравнениям прямой и плоскости в пространстве.
Аналитическая геометрия в 3-мерном пространстве
Аналогично двумерному случаю любое уравнение первой степени относительно трех переменных x, y, z есть уравнение плоскости в пространстве Оxyz.. Общее уравнение плоскости АX + ВY + СZ + D = 0, где вектор N=(A,B,C) есть нормаль к плоскости. Каноническое уравнение плоскости, проходящей через точку М(х0,у0,z0) и имеющей нормаль N(А,В,С) А(х – х0) + В(у – у0) + С(z – z0)=0 – что представляет собой это уравнение?
Значения х –х0, у-у0 и z –z0 — это разности координат текущей точки и фиксированной точки. Следовательно, вектор а (х-х 0, у-у0, z-z0) -это вектор, лежащий в описываемой плоскости, а вектор N — вектор, перпендикулярный к плоскости, а значит, они перпендикулярны между собой.
Тогда их скалярное произведение должно равняться нулю.
В координатной форме (N,a)=0 выглядит так:
А·(х-х0)+В·(у-у0)+С·(z-z0)=0
В пространстве различают правые и левые тройки векторов. Тройка некомпланарных векторов а, b, с называется правой, если наблюдателю из их общего начала обход концов векторов a, b, с в указанном порядке кажется совершающимся по часовой стрелке. В противном случае a,b,c - левая .
46. Угол между прямыми в пространстве
Углом между прямыми в пространстве будем называть любой из смежных углов, образованных двумя прямыми, проведёнными через произвольную точку параллельно данным.
Пусть в пространстве заданы две прямые:
Очевидно, что за угол φ между прямыми можно принять угол между их направляющими векторами и. Так как, то по формуле для косинуса угла между векторами получим
Условия параллельности и перпендикулярности двух прямых равносильны условиям параллельности и перпендикулярности их направляющих векторов и:
Две прямые параллельны тогда и только тогда, когда их соответствующие коэффициенты пропорциональны, т.е. l1 параллельна l2 тогда и только тогда, когда параллелен.
Две прямые перпендикулярны тогда и только тогда, когда сумма произведений соответствующих коэффициентов равна нулю: .
Примеры:
Найти уравнения прямой проходящей через точку М1(1;2;3) параллельно прямой l1:
Поскольку искомая прямая l параллельна l1, то в качестве направляющего вектора искомой прямой l можно взять направляющий вектор прямой l1.