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

A11 ( 1)1 1

A13 ( 1)1 3

A21 ( 1)2 1

A23 ( 1)2 3

A31 ( 1)3 1

A33 ( 1)3 3

Отже:

A 1

 

A ( 1)1 2

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A ( 1)2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A ( 1)3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепер потрібно перевірити, що побудована матриця дійсно є

оберненою

до

матриці A,

тобто

перевірити, що

A A 1

або

A 1 A

дорівнює одиничній матриці.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A A 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0

0 E

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Запишемо матричне рівняння A X B у вигляді системи рівнянь:

21

4) Матрицю невідомих знайдемо за формулою X A 1 B, де матриця

A 1 обчислена раніше у пункті (2).

Тоді:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

1

 

 

 

X x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

Отже, розв’язок системи: x1

,x2

,x3

 

 

 

 

 

5) Спочатку потрібно знайти головний визначник системи (візьмемо його з прикладу 2):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система має єдиний розв’язок. Обчислимо x1, x2

та x3 :

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

x3

 

 

 

 

 

За правилом Крамера знаходимо розв’язок системи:

x1

 

x1

 

x2

 

x2

 

x3

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) Записуємо систему рівнянь у вигляді розширеної матриці та за допомогою послідовних перетворень: зміни місць рядків, множення рядка на число, додавання рядків, приводимо цю матрицю до трикутного вигляду:

 

 

 

 

Від одержаної матриці переходимо до відповідної системи рівнянь:

23

Розв’язуємо систему з кінця, тобто з третього рівняння. Підставимо

значення x3 в друге рівняння і одержимо:

x2

З першого рівняння знайдемо x1

 

 

x1

, x2

,x3

Зробимо перевірку:

Порівнявши відповідь з заданою системою, робимо висновок:

______________________________________________________

Тема 2. Векторна алгебра. Види добутків векторів, їх застосування.

Письмово дати відповіді на запитання та продовжити вирази:

1.Вектор – це ____________________________________________________

2.Вектори називаються колінеарними, якщо__________________________

________________________________________________________________

3.Записати умову колінеарності векторів:____________________________

4.Чому дорівнює скалярний добуток, якщо вектори задані координатами

a a1 ,a2 ,a3 ; b b1 ,b2 ,b3 ?___________________________________________

5.Кут між векторами дорівнює:_____________________________________

6.Записати умову перпендикулярності векторів:_______________________

7.Векторним добутком двох векторів називається_____________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

8.В чому полягає геометричний зміст векторного добутку?_____________

________________________________________________________________

9.Мішаним добутком векторів називається __________________________

24

________________________________________________________________

________________________________________________________________

10.В чому полягає геометричний зміст мішаного добутку?______________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

11.Вектори називаються компланарними, якщо:_______________________

________________________________________________________________

12.Записати умову компланарності трьох векторів:____________________

________________________________________________________________

Завдання 2.

Задано координати вершин піраміди АВСD:

 

 

 

А (

),

В (

),

С (

),

D (

).

Використовуючи методи векторної алгебри, знайти:

 

 

1)

скалярний добуток

AB AC і кут між ребрами АВ і АС;

 

2)

проекцію вектора

AB на вектор AC ;

 

 

 

3)площу грані АВС;

4)об’єм піраміди:

Розв’язання:

1) Знайдемо координати векторів AB , AC і AD , віднімаючи від

координат кінця вектору координати початку вектору:

AB xB xA ; yB yA;zB zA

AC xC xA; yC yA ;zC zA

AD xD xA ; yD yA;zD zA

Обчислимо скалярний добуток векторів AB і AC :

25

AB AC ABx ACx ABy ACy ABz ACz

Обчислимо модулі векторів AB і AC:

AB = ABx2 ABy2 ABz2 =.

AC = ACx2 ACy2 ACz2 =

Знайдемо косинус кута між векторами AB і AC:

cos(

 

,

 

) =

 

 

AB AC

 

 

 

AB

AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким чином, кут між векторами (ребрами) дорівнює:

 

 

 

 

 

 

AB, AC arccos

 

2) Обчислимо проекцію вектору AB на вектор AC:

прAC AB AB AC AC

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABx

 

 

 

ABz

 

 

 

1

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

AC

ABy

i

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACx

ACy

ACz

 

 

 

 

4

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

i

 

 

 

j

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо тепер модуль векторного добутку:

26

AB

 

AC

 

 

2

2

2

Таким чином,

1

S ABC 2 AB AC

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

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vпір

Vпар ,

Vпар

 

ABACAD

.

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо мішаний добуток векторів AB, ACта AD, які є ребрами

піраміди:

 

 

 

 

 

 

ABx ABy ABz

 

 

 

ABACAD

ACx

ACy

ACz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ADx

ADy

ADz

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

VABCD

 

 

ABACAD

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

Змістовий модуль 2

Аналітична геометрія на площині та в просторі

Тема 3. Аналітична геометрія на площині.

Письмово дати відповіді на запитання та продовжити вирази:

1. За якою формулою знаходять відстань між двома точками на площині?_

________________________________________________________________

27

2.Записати загальне рівняння прямої:________________________________

3.Який вектор називається нормальним вектором прямої?______________

________________________________________________________________

4.Записати канонічне рівняння прямої:_______________________________

5.Якій вектор називається направляючим вектором прямої?_____________

________________________________________________________________

6.Записати геометричний зміст кутового коефіцієнта:__________________

________________________________________________________________

7.Умова паралельності прямих:_____________________________________

8.Умова перпендикулярності прямих:________________________________

________________________________________________________________

9.Записати рівняння прямої у відрізках______________________________

10.Записати рівняння прямої, що проходить через дві точки:____________

________________________________________________________________

Завдання 3.

Задано координати вершин трикутника ABC.

A ( ), B ( ), C ( ).

Знайти:

1)довжину сторони BC;

2)рівняння прямої BC;

3)рівняння висоти AD на сторону BC;

4)довжину висоти AD;

28

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

 

2

2

 

2)Запишемо рівняння прямої BC за формулою:

xx1 y y1 :

x2 x1

y2 y1

S

BC :

3) AD BC AD S.

Запишемо рівняння висоти ADза формулою:

~

~

y y0

0

A x x0

B

29

~

та

~

де x0; y0 координати точки A, A

B координати вектора,

перпендикулярного до AD, тобто ~ ~

S

B

;

A

AD:

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

рівняння прямої BC.

d Ax0 B y0 C A2 B2

AD

5) Обчислимо координати точки E- середини відрізку AC:

xE xA xC

2

yE yA yC

2

Тобто, точка E ;

.

 

 

 

Запишемо рівняння медіани BE за формулою:

 

 

x x1

 

 

y y1

:

 

 

x2 x1

 

 

 

 

y2 y1

ВЕ:

6) Визначимо точку перетину M висоти AD і медіани BE, розв’язуючи систему, складену з рівнянь цих прямих:

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]