- •Федеральное агентство по образованию РФ
- •АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ НА ПЛОСКОСТИ
- •ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ НА ПЛОСКОСТИ
- •1.ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ НА ПЛОСКОСТИ
- •1.1. Расстояние между двумя точками
- •1.2. Деление отрезка в данном отношении
- •1.3. Площадь треугольника
- •2. ПРЯМАЯ ЛИНИЯ НА ПЛОСКОСТИ
- •2.1. Общее уравнение прямой
- •2.2. Каноническое уравнение прямой
- •2.3. Уравнение прямой, проходящей через две точки
- •2.5. Уравнение прямой в отрезках
- •2.6. Нормальное уравнение прямой
- •2.7. Расстояние от точки до прямой
- •2.8. Координаты точки пересечения двух прямых
- •2.9. Угол между двумя прямыми
- •2.11. Уравнение пучка прямых
- •3. КРИВЫЕ ВТОРОГО ПОРЯДКА
- •3.1. Эллипс
- •3.2. Окружность
- •3.3. Гипербола
- •3.4. Парабола
- •4. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ
- •4.1. Параллельный перенос
- •4.2. Поворот координатных осей
- •4.3. Изменение начала координат и поворот осей
- •5. ЛИНИИ В ПОЛЯРНОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ
- •5.1. Полярные координаты на плоскости
- •5.2. Связь полярных координат с декартовыми
- •5.3.1. Кривые второго порядка
- •5.3.2. Спирали
- •5.3.3. Розы
- •6. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ ЛИНИЙ
- •6.1. Окружность
- •6.2. Циклоида
- •6.3. Астроида
- •7. КРИВЫЕ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА
- •7.1. Полукубическая парабола
- •7.2. Локон Аньези
- •7.3. Декартов лист
- •8. КРИВЫЕ ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА
- •8.1. Улитка Паскаля
- •8.2. Кардиоида
- •8.3. Лемниската Бернулли
- •Парабола
- •РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ НА ПЛОСКОСТИ
- •ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
- •Вариант 1
- •ПОВЕРХНОСТИ ВТОРОГО ПОРЯДКА
- •1. Поверхности
- •1.1. Линейчатые поверхности
- •1.2. Поверхности вращения
- •1.3. Поверхности второго порядка
- •2.1. Эллипсоид
- •2.2. Гиперболоиды
- •2.2.1. Однополостный гиперболоид
- •2.2.2. Двуполостный гиперболоид
- •2.3. Параболоиды
- •2.3.1. Эллиптический параболоид
- •2.4. Конус
- •2.5. Цилиндры
- •2.5.1. Эллиптический цилиндр
- •2.5.2. Гиперболический цилиндр
- •2.5.3. Параболический цилиндр
- •РЕШЕНИЕ ТИПИЧНЫХ ЗАДАЧ
- •ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
образующих.
Русский инженер В.Г.Шухов предложил использовать линейчатый характер однополостного гиперболоида в строительной технике. Он предложил конструкции из металлических балок, расположенных так, как расположены прямолинейные образующие однополостного гиперболоида вращения. Такие конструкции оказались легкими и прочными, они используются для устройства водонапорных башен и радиомачт.
2.2.2. Двуполостный гиперболоид
Двуполостным гиперболоидом называется по-
верхность второго порядка с каноническим уравнением
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
+ |
y2 |
− |
z2 |
= −1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
|
b2 |
c2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = 0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Линия пересечения гиперболоида и |
плоскости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
+ |
y2 |
= −1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
задается системой уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
a2 |
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
которой соответствует пустое множество. |
z = h |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
В |
|
|
|
|
сечении |
|
плоскостью |
|
имеем |
кривую |
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
y |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x |
|
|
+ |
|
= h |
|
−1, |
|
|
|
x |
|
+ |
|
|
=1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
b12 |
|
или |
|
|
b12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
a12 |
|
c2 |
|
|
|
a12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
= h, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= h, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где |
a1 = a |
h2 −1; |
и b1 |
= b |
|
h2 |
−1. Очевидно, |
что |
|
решения есть |
при |
|
h |
|
≥ c . |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c2 |
|
|
|
|
|
|
c2 |
|
|
(0,0,±c). При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Если |
h = ±с, |
|
сечение |
– точка |
|
|
h |
|
> c |
, сечение |
– эллипс с |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
полуосями a1 , |
|
b1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
z |
2 |
|
|
|
|
|
|
||
Сечение поверхности S плоскостью x = 0 |
|
y |
|
|
|
− |
|
= −1, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
c2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
является гиперболой с действительной осью Oz и мнимой осью Oy . Сечение S плоскостью y = 0 - гипербола с действительной осью Oz и мнимой осью Ox .
2.3.Параболоиды
2.3.1.Эллиптический параболоид
Эллиптическим параболоидом называется поверхность с каноническим уравнением
x2 |
+ |
y2 |
= pz, p > 0. |
|
a2 |
b2 |
|||
|
|
70