6.1. Общие положения

Комплексными называются задачи, в которых на искомое наложены два условия и более. Их решение выполняется по следующей общей схеме: 1) вводятся вспомогательные геометрические фигуры (множества), каждая из которых, в отдельности удовлетворяет одному из условий, наложенных на искомое; 2) определяется искомое как результат пересечения введенных в задачу вспомогательных множеств. При решении конкретной комплексной задачи первый пункт приведенной выше общей схемы необходимо расшифровать, т. е. точно указать, сколько и какие именно вспомогательные множества (по виду и положению) должны быть введены для определения искомого. Этот вопрос может быть решен только после проведения анализа условий задачи. Анализ является первым этапом решения задачи. Он преследует следующие цели: а) выявить искомое, изучить заданные геометрические фигуры и представить их пространственное расположение; б) установить взаимосвязь искомого с каждой из заданных геометрических фигур и определить условия, которым он должен удовлетворять; каждое выявленное условие должно быть однозначным; в) выявить геометрические фигуры, каждая из которых является множеством элементов, удовлетворяющих одному из условий, наложенных на искомое; количество множеств равно количеству условий. Таким образом, анализ позволяет наметить содержание и последовательность пространственных операций, необходимых для определения искомого, т. е. составить алгоритм решения задачи. Вторым этапом решения задачи является исследование. Исследование проводится с целью выявления условий существования решения и числа решений. Выше было указано, что искомое определяется как результат пересечения некоторого числа вспомогательных геометрических фигур (множеств). Поэтому при исследовании необходимо иметь в виду следующее:

1. Две алгебраические поверхности порядков q₁ и q₂ пересекаются в общем случае по кривой порядка q₁ x q₂. В некоторых частных случаях эта кривая распадается на кривые более низких порядков. 2. Алгебраическая кривая порядка m пересекает произвольную плоскость в m точках. 3. Три алгебраические поверхности порядков q₁, q₂ и q₃ пересекаются в общем случае в q₁ x q₂ x q₃ точках, и, следовательно, поверхность порядка q и линии порядка m пересекаются в общем случае в q x m точках.

Примечание. В числе указанных точек пересечения могут быть мнимые и совпавшие. Только после составления алгоритма и исследования задачи можно приступать к третьему заключительному этапу ее решения - построению на комплексном чертеже, - т. е. к графической реализации алгоритма. При этом следует выполнить в установленной алгоритмом последовательности известные из предыдущих разделов курса элементарные построения, не задумываясь уже над расположением заданных и возникающих в пространстве геометрических фигур. Решая ту или иную задачу на комплексном чертеже, нужно выбрать такой путь, который позволит найти искомое при наименьшем количестве графических построений. Решение в этом смысле, как правило, будет и более точным. Выбор рационального пути не зависит от алгоритма решения задачи и является вопросом, связанным только с построением. При решении комплексных задач приходится пользоваться множествами [1].