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

Розрах

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
22.02.2015
Размер:
502.15 Кб
Скачать

2) Обчислимо проекцію вектору AB на вектор AC:

пр

 

 

 

 

AB AC

 

5

 

 

1

 

лін.од.

 

 

AB

AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AC

 

 

5 2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Для знаходження площі трикутника ABC скористуємося формулами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Sпар,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

Sпар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- векторний добуток

 

 

 

і

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

AC

AB

AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

j

 

 

 

k

 

 

 

i

j

k

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB AC

ABx

ABy

ABz

 

 

1 2

1

i

j

 

 

 

 

3

5

 

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACx

ACy

ACz

 

 

 

4

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

 

5 4

 

3 8 13

 

9

 

5

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

i

j

k

i

j

k

 

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо тепер модуль векторного добутку:

AB AC 13 2 9 2 5 2 16,583

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

16,583 8,292 кв.од.

Таким чином, S ABC

 

 

 

 

 

 

AB

AC

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Відомо, що об’єм піраміди дорівнює шостій частині об’єму паралелепіпеда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vпір

Vпар ,

Vпар

 

ABACAD

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо мішаний добуток векторів

 

 

 

 

 

та

 

які є ребрами

AB,

 

AC

AD,

піраміди:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABx ABy ABz

 

1

2

 

 

1

 

1 3 4 4 3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACz

 

4

3

 

 

5

 

 

ABACAD

ACx

ACy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ADx

ADy

 

ADz

 

1

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 5 1 1 3 1 2 4 4 5 3 1 12 10 3 32 15 60

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

60

 

 

1

60 10 куб.од.

VABCD

 

 

ABACAD

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

6

 

11

Змістовий модуль 2

Аналітична геометрія на площині та в просторі

Тема 3. Аналітична геометрія на площині.

Завдання 3.

Задано координати вершин трикутника ABC:

A (1;1), B (1;6), C (5;3).

Знайти:

1)довжину сторони BC;

2)рівняння прямої BC;

3)рівняння висоти AD на сторону BC;

4)довжину висоти AD;

5)рівняння медіани BE;

6)точку перетину M висоти AD і медіани BE;

7)кут між прямими AD і BE;

Розв’язання:

1) Обчислимо довжину сторони BC за формулою:

d x2 x1 2 y2 y1 2 , де x1, y1 координати точки В,

x2 , y2 координати точки С.

d 5 1 2 3 6 2 42 3 2 5

2)Запишемо рівняння прямої BC за формулою:

xx1 y y1 :

x2 x1

y2 y1

12

x 1

 

y

6

 

 

6

5 1 3

x 1 y 6

4 3

3 x 1 4 y 6

S 4; 3

BC :3x 4y 27 0

3) AD BC AD S.

Запишемо рівняння висоти ADза формулою:

~

~

y y0

0

A x x0

B

де x0; y0 координати точки

 

~

та

~

A, A

B координати вектора,

перпендикулярного до AD, тобто ~ ~

3

4;

S

B

;

A

4 x 1 3 y 1 0

4 x 4 3 y 3 0

AD: 4x 3y 1 0

4) Обчислимо довжину висоти ADза формулою, де Ax0 B y0 C 0 -

рівняння прямої BC.

d Ax0 B y0 C A2 B2

AD

 

3 1 4 1 27

 

 

20

 

(лін.од)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42 9 2

97

 

 

 

 

 

 

 

5) Обчислимо координати точки E- середини відрізку AC:

xE xA xC 1 5 3 2 2

yE yA yC 1 3 2 2 2

13

Тобто, точка E 3;2 .

Запишемо рівняння медіани BE за формулою:

x x1 y y1 :

x2 x1

y2 y1

x 1

 

y 6

 

 

2 6

3 1

ВЕ: 2x y 8 0

6) Визначимо точку перетину M висоти AD і медіани BE, розв’язуючи

систему, складену з рівнянь цих прямих:

4x 3y 1 0

4x 3 8 2x 1 0

x 2,5

 

 

 

2x y 8 0

y 8 2x

y 3

 

 

 

Отже, точка М (2,5;3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) Обчислити кут між прямими AD і BE

 

 

 

 

 

 

AD:

4x 3y 1 0

 

 

 

 

1

4;3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЕ: 2x y 8 0

 

 

2

2;1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos cos N1,N2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

A1 A2

B1 B2

 

 

 

N

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

N

 

 

A2

 

B2

 

A2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

B2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

2

 

2

 

 

 

 

 

4 2 3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42 32 22 12

 

 

 

 

 

25 5 5 5

 

 

 

 

 

 

 

 

arccos 11 0,18 55

Тема 4. Аналітична геометрія в просторі.

Завдання 4.

Задано координати точок А, В, С.

А (1; 0; 2),

B (-3; 3; 1), C (2; -1; 3)

14

Знайти:

1)рівняння площини P1, що проходить через точку А перпендикулярно вектору BC ;

2)відстань від точки С до цієї площини;

3)рівняння площини P2 , що проходить через точки А, В, С;

4)рівняння прямої L1, що проходить через точки В і С;

5)точку перетину прямої L1 із площиною P1;

6)кут між площиною P1 і прямою L2 , що проходить через точки А і С

градусах).

Розв´язання:

1) Знайдемо координати вектора BC , який є нормаллю до площини P1:

N BC (xC xB ; yC yB ;zC zB ) (2 ( 3); 1 3; 3 1) (5; 4;2)

Скористаємося рівнянням площини, яка проходить через задану точку

 

 

 

~ ~ ~

A(x0 ;y0;z0 ) перпендикулярно вектору N A;B;C :

~

~

~

 

A(x x0 ) B(y y

0 ) C(z z0 ) 0

 

5 x 1 4 y 0 2 z 2 0

.

5x 5 4y 2z 4 0

 

5x 4y 2z 9 0

 

 

P1 :5x 4y 2z 9 0

2) Для обчислення відстані від точки С до площини P1 скористаємося формулою:

 

 

 

 

 

 

~

 

~

~

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

Ax0

By0

Cz0

D

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A~2 B~2 C~2

тут

C(x0 ; y0 ;z0 ) - координати точки С,

 

 

 

 

 

 

~

~

~

~

 

 

 

 

P1.

 

 

 

 

 

 

Ax0

By0

Cz0

D 0 - рівняння

 

 

 

 

 

 

Значить,

15

d

5 2 4 ( 1) 2 3 9

 

=

11

 

(лін.од.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

( 5)2 22

 

 

 

54

 

 

 

 

x x1

 

y y1

z z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

x2 x1

y2

y1

z2

z1

 

0 – рівняння площини, яка проходить

 

 

x3 x1

 

y3

y1

z3

z1

 

 

 

 

 

через три задані точки A(x1;y1;z1),В(x2 ;y2;z2 ),С(x3;y3;z3 ).

Підставимо координати точок до формули:

x 1

y 0

z 2

 

x 1 y

z 2

 

3 1

3 0

1 2

=

4

3

1

=

2 1

1 0

3 2

 

1

1

1

 

Шукаємо визначник по теоремі розкладання за першим рядком:

=(x 1) ( 1)1 1

3

1

y ( 1)1 2

4

1

(z 2) ( 1)1 3

4

3

 

 

 

 

 

1

1

 

 

1

1

 

 

1

1

 

(x 1) 3 1 y( 4 1) (z 2) (4 3) 2x 2 3y z 2

 

 

 

P2 :2x 3y z 4 0

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

x x1

 

y y1

 

z z1

- рівняння прямої, яка проходить через дві

 

y2 y1

z2 z1

 

x2 x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точки B(x1; y1;z1) і C(x2 ; y2 ;z2 ).

Підставимо координати:

x 3

 

y 3

 

z 1

 

 

1 3

3 1

 

 

 

 

 

 

 

2 3

 

L :

x 3

 

y 3

 

z 1

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

1

4

2

 

 

 

 

 

 

 

5) Розв’язок системи, складеної з рівнянь прямої L1 і площини P1:

2x 3y z 4 0

 

 

 

y 3

 

z 1

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4

 

 

 

 

 

2

 

і буде координатами шуканої точки перетину. Для зручності розв’язання системи запишемо рівняння прямої у параметричній формі:

16

x 5t 3

y 4t 3z 2t 1

і підставимо в рівняння площини:

2(5t 3) 3(4t 3) 2t 1 4 0

 

 

 

 

 

 

24t 8 0

t=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоді

y

 

 

 

3 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

2

Точка перетину прямої і площини M 1

 

;4

 

;1

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

6) Кут між площиною та прямою:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin P ,L

 

 

 

 

N S

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

N

 

 

S

 

 

 

 

 

де N BC (5; 4;2) - нормальний вектор до площини P1,

S AC (2 1; 1 0;3 2) (1; 1;1)

- напрямний вектор прямої L2 .

Обчислимо:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 1 ( 4) ( 1) 2 1 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52 ( 4)2 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

25 16 4

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 ( 1)2 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тобто: sin( P ,L

 

)

 

11

 

 

, ( P ,L

 

) 71,2190

2

 

 

 

 

 

 

 

2

1

45

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Міністерство аграрної політики України

Вінницький національний аграрний університет

Навчально – науковий інститут аграрної економіки Факультет обліку та аудиту

Кафедра математики, інформатики та математичних методів в економіці

Розрахункова робота з вищої математики

студента (-ки) __________ групи

_____________________________

Вінниця 2011

18

РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАВДАНЬ

Модуль 1

Змістовий модуль 1

Лінійна та векторна алгебра

Тема 1. Матриці. Дії над матрицями. Системи рівнянь та методи

їх розв’язання.

Письмово дати відповіді на запитання та продовжити вирази:

1.Що називається визначником другого порядку?______________________

________________________________________________________________

2.Що називається визначником третього порядку?_____________________

________________________________________________________________

3.Мінором k-го порядку називається ________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

4.Алгебраїчним доповненням називається____________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

5.Записати теорему про розклад визначника за елементами рядка

(стовпця)________________________________________________________

6.Що називається матрицею?_______________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

7.Що називається оберненою матрицею?____________________________

________________________________________________________________

8.Для того, щоб помножити матрицю А на матрицю В потрібно, щоб виконувалась умова:_______________________________________________

__________________________________________________________________________________

19

9. Матриця невироджена, якщо______________________________________

Завдання 1.

Виконуємо множення матриць за правилом «рядок на стовпчик»:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

(

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) Обчислюємо визначник матриці А:

 

 

 

 

det A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det A 0,отже матриця

A невироджена і має обернену A 1

 

 

 

 

1

 

A

A

A

 

 

 

1

 

 

11

21

31

 

 

A

 

 

 

A12

A22

A32

 

 

 

 

 

 

 

det A

A

A

A

 

 

 

 

 

 

 

13

23

33

 

Знайдемо всі алгебраїчні доповнення.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]