- •Оглавление
- •3. Прямая линия в пространстве 22
- •4. Прямая и плоскость 25
- •1. Простейшие задачи на плоскости 26
- •I. Векторная алгебра
- •1. Определение вектора
- •2. Линейные операции над векторами и их свойства
- •3. Базис и координаты Декартов прямоугольный базис и декартова система координат
- •Декартова прямоугольная система координат
- •Проекция вектора на ось
- •4. Скалярное произведение векторов
- •Геометрические приложения скалярного произведения векторов в декартовой системе координат
- •5. Векторное произведение векторов
- •6. Смешанное произведение векторов
- •Выражение смешанного произведения в декартовых координатах
- •II. Аналитическая геометрия в пространстве
- •1. Уравнения поверхностей и линий
- •2. Плоскость в пространстве
- •Общее уравнение плоскости (поверхность первого порядка)
- •Неполные уравнения плоскостей
- •Уравнение плоскости «в отрезках»
- •Нормальное уравнение плоскости
- •Расстояние от точки до плоскости
- •Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки
- •Угол между двумя плоскостями
- •Условие параллельности и перпендикулярности плоскостей
- •Уравнение прямой, проходящей через две данные точки
- •Угол между двумя прямыми
- •Условие параллельности и перпендикулярности двух прямых
- •4. Прямая и плоскость Точка пересечения прямой и плоскости
- •Уравнение пучка плоскостей, проходящих через прямую
- •III. Аналитическая геометрия на плоскости
- •2. Прямая линия на плоскости
- •Уравнение прямой в отрезках
- •Нормальное уравнение прямой
- •Окружность
- •Гипербола
- •Сопряженные гиперболы – две гиперболы, которые в одной и той же системе прямоугольных координат при одних и тех же значениях и определяются уравнениями и .
- •Парабола
- •4. Преобразования координат Параллельный перенос
- •Поворот координатных осей
- •Изменение начала координат и поворот осей
- •Приведение общего уравнения кривой второго порядка к каноническому виду
- •5. Линии в полярной системе координат
- •Связь полярных координат с декартовыми
- •Окружности
- •Спирали
- •Астроида
- •IV. ПоверхносТи второго порядка
- •Исследование формы поверхностей второго порядка по их каноническим уравнениям
- •Эллипсоид
- •Гиперболоиды Однополостный гиперболоид
- •Двуполостный гиперболоид
Окружность
x2+y2=R2.
Гипербола
Гиперболой называется геометрическое место точек M(x,y), для которых абсолютная величина разности расстояний до двух заданных точек F1(+c,0) и F2(-c,0) (называемых фокусами гиперболы) постоянна и равна 2а.
Вывод уравнения гиперболы.
По определению и значит а<с.
Воспользуемся формулой расстояния между двумя точками
По определению . Подставим в это равенство r1 и r2:
Проделаем преобразования:
Если c2- a2=b2, то b2x2-a2y2=a2b2 и
- каноническое уравнение гиперболы.
Гипербола – центральная линия второго порядка. Она состоит из двух бесконечных ветвей, симметрична относительно осей. Элементами гиперболы являются: точка О - центр гиперболы; точки А и В - вершины гиперболы; точки F1(+,0) и F2(-,0) - фокусы гиперболы; 2с - фокусное расстояние, которое вычисляется по формуле ; AB=2a - действительная ось гиперболы; CD=2b - мнимая ось гиперболы; - эксцентриситет гиперболы.
Эксцентриситет определяется отношением осей гиперболы и характеризует еe форму: чем больше e, тем более вытянут вдоль мнимой оси основной прямоугольник гиперболы.
Асимптоты гиперболы - это прямые, к которым ветви гиперболы неограниченно приближаются при удалении в бесконечность.
Уравнения асимптот гиперболы имеют вид .
Угол между асимптотами зависит от значения эксцентриситета гиперболы , он определяется из уравнения . При гипербола называется равнобочной, ее асимптоты взаимно перпендикулярны, уравнение гиперболы имеет вид . Если принять асимптоты за оси координат, то уравнение гиперболы примет вид , то есть равнобочная гипербола является графиком обратной пропорциональности.
Прямые , перпендикулярные действительной оси гиперболы и отстоящие от ее центра на расстояниях , называются директрисами гиперболы, соответствующими фокусам F1 и F2. Отношение расстояния любой точки гиперболы до фокуса к расстоянию ее до соответствующей директрисы постоянно и равно эксцентриситету .
Сопряженные гиперболы – две гиперболы, которые в одной и той же системе прямоугольных координат при одних и тех же значениях и определяются уравнениями и .
Сопряженные гиперболы имеют общие асимптоты. Действительная ось каждой из них есть мнимая ось другой и наоборот.
Парабола
Параболой называется геометрическое место точек M(x,y), расстояние которых до определенной точки F(p/2,0) (называемой фокусом параболы) равно расстоянию до определенной прямой (называемой директрисой параболы).
Вывод уравнения параболы.
По определению и r = d, .
Воспользуемся формулой расстояния между двумя точками: , , .
y2=2px - каноническое уравнение параболы.
Парабола – нецентральная линия второго порядка. Она состоит из одной бесконечной ветви, симметричной относительно оси.
Элементами параболы являются: точка О - вершина параболы; ox - ось параболы; точка F(р/2,0) - фокус параболы; - уравнение директрисы параболы; - эксцентриситет параболы, p - фокальный параметр (расстояние от фокуса до директрисы или половина длины хорды, проходящей через фокус перпендикулярно оси).