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

РГР1 Математика

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
16.03.2016
Размер:
2.31 Mб
Скачать

Ответ: M 2;5 – точка рыночного равновесия.

б) Если введен налог t 1, то система уравнений для определения точки равновесия примет вид

D: pD 2q 9,

S : pS q 3, pD pS 1.

Используя соотношение между ценой на рынке pC и ценой pS , полу-

чаемой поставщиками, имеем следующие выражения для определения точки рыночного равновесия

2q 9 q 4,

pD q 4.

Откуда находим новую точку рыночного равновесия

 

5

 

17

 

M

 

 

 

;

 

 

(рис. 12).

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

Следовательно, после введения налога равновесная цена увеличилась

на

 

17

5

2

 

ден. ед., а равновесный объем уменьшился на 2

5

 

1

 

ед.

3

3

 

 

3

 

 

 

 

 

5

 

17

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

M

 

 

 

;

 

 

– точка равновесия после введения налога

t 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

равновесная цена увеличилась на

ден. ед., равновесный объем умень-

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шился на

 

 

ед.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

p M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

M

 

 

17/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

0

2

 

S’

0

5/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

S

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 11

Рис. 12

в) Если предоставляется субсидия, то система для определения точки равновесия имеет вид

70

D: pD 2q 9,

S : pS q 3, pD pS s.

Новый объем продаж равен 2 2 4 единицы, подставляем q 4 в систему, находим

pD 1;

pS 7;

s 7 1 6.

Ответ: субсидия, которая приведет к увеличению объема продаж на 2 ед. относительно изначального, должна быть равна 6 ден. ед. (рис. 13).

г) Если налог составляет 15%, то вся рыночная цена составляет 115%, из них 100% получают поставщики товара, 15% – государство. Итак, поставщики получают

pS

 

100

pD

 

20

pD .

 

 

 

115

23

Таким образом, система для определения новой точки рыночного равновесия имеет вид

pD 2q 9,

20

pD q 3.

23

Решая эту систему, находим новую точку рыночного равновесия

 

37

115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

;

 

 

 

,

 

21

 

 

 

21

 

 

при этом доход правительства R будет равен

 

20

 

 

37 115

185

38

 

R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

.

23

 

 

 

 

 

 

 

21 21

147

147

 

На рис. 14 доход правительства соответствует площади заштрихованного прямоугольника.

 

p

 

115/21

 

p M

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

S

s 1

q

S

0 37/21

q

0

4

S

 

 

 

D

 

 

D

 

 

 

 

 

 

S’

 

 

 

 

 

 

Рис. 13

 

Рис. 14

 

 

71

 

37

115

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 1

 

 

Ответ: M

;

 

 

 

– точка равновесия,

 

ден. ед. – доход

 

21

 

 

 

 

21

 

 

147

 

правительства при введении налога, пропорционального цене и равного

15%.

д) Если установлена минимальная цена, то из уравнений спроса и предложения можно найти объемы спроса и предложения, соответствующие данной цене. Если минимальная цена выше равновесной цены, то объем предложения превышает объем спроса, тогда разницу между ними скупает правительство.

При p0 6 находим

qD p0 9 6 9 1,5 2 2

qS p0 3 6 3 3.

Таким образом, затраты правительства составят

qS qD p0 3 1,5 6 9.

На рис. 15 затраты правительства соответствуют площади заштрихованного прямоугольника.

Ответ: правительством будет израсходовано 9 ден. ед. на скупку излишка при установлении минимальной цены, равной 6.

 

p0 p

 

 

5

 

 

 

q

S

0

2

 

D

 

 

Рис. 15

Задача 5.4. Даны четыре точки A, B, С, D. Необходимо а) написать уравнения плоскостей ABC и ВCD;

б) написать уравнения прямых BC и AD;

в) найти расстояние от точки А до плоскости ВCD. Данные к условию задачи, соответствующие вариантам:

1)

A(5; 2; 7), B(7; 6; 9),

C

( 7; 6;3),

 

D(1; 5; 2);

2)

A( 2; 5; 1),

B( 6; 7;9),

C(4; 5;1),

D(2;1; 4);

3)

A( 6; 3; 5),

B(5;1;7),

C(3;5; 1),

D(4; 2;9);

72

4)

A(7; 4; 2),

B( 5;3; 9),

C(1; 5;3),

D(7; 9;1);

5)

A( 8; 2; 7),

 

B(3; 5;9),

C(2; 4; 6),

 

D(4;6; 5);

6)

A(4;3;1),

B(2;7;5), C( 4; 2; 4),

D(2; 3; 5);

7)

A( 9; 7; 4),

B( 4;3; 1),

C(5; 4; 2),

D(3; 4; 4);

8)

A(3;5;3),

B( 3; 2;8),

C( 3; 2;6),

D(7;8; 2);

9)

A(4; 2;3),

B( 5; 4; 2),

C(5; 7; 4),

D(6; 4; 7);

10)

A( 4; 2; 3),

B(2;5;7),

C(6;3; 1),

D(6; 4;1);

11)

A(3; 4;5),

B(1; 2;3),

C( 2; 3;6),

D(3; 6; 3);

12)

A( 7; 5;6),

B( 2;5; 3),

C(3; 2; 4),

D(1; 2; 2);

13)

A(1;3;1), B( 1; 4;6),

C( 2; 3; 4),

D(3; 4; 4);

14)

A(2; 4;1), B( 3; 2; 4),

 

C(3;5; 2),

 

D(4; 2; 3);

15)

A( 5; 3; 4),

B(1; 4;6),

 

C(3; 2; 2),

D(8; 2; 4);

16)

A(3; 4; 2),

B( 2;3; 5),

 

C(4; 3; 6),

 

D(6; 5;3);

17)

A( 4;6;3),

B(3; 5;1),

C(2;6; 4),

 

D(2; 4; 5);

18)

A(7;5;8),

B( 4; 5;3),

 

C(2; 3;5),

 

D(5;1; 4);

19)

A(3; 2;6),

B( 6; 2;3),

C(1;1; 4),

D(4;6; 7);

20)

A( 5; 4; 3),

B(7;3; 1),

C(6; 2; 0),

D(3; 2; 7);

21)

A(3; 5; 2),

B( 4; 2;3),

C(1;5;7),

 

D( 2; 4;5);

22)

A(7; 4;9),

B(1; 2; 3),

 

C( 5; 3;0),

D(1; 3; 4);

23)

A( 4; 7; 3),

B( 4; 5;7),

C(2; 3;3),

D(3; 2;1);

24)

A( 4; 5; 3),

B(3;1; 2),

 

C(5; 7; 6),

D(6; 1;5);

25)

A(5; 2; 4),

B( 3;5; 7),

 

C(1; 5;8),

 

D(9; 3;5);

26)

A( 6; 4;5),

B(5; 7;3),

 

C(4; 2; 8),

 

D(2;8; 3);

27)

A(5;3;6), B( 3; 4; 4),

 

C(5; 6;8),

 

D(4;0; 3);

28)

A(5; 4; 4),

B( 4; 6;5),

C(3; 2; 7),

 

D(6; 2; 9);

29)

A( 7; 6; 5),

B(5;1; 3),

C(8; 4;0),

D(3; 4; 7);

30)

A(7; 1; 2),

B(1; 7;8),

 

C(3; 7;9),

D( 3; 5; 2).

Пример 5.4

 

 

Даны четыре точки A( 6; 2; 5),

B( 1;1; 0),

C(3;0; 1),

D(1; 2; 2). Необходимо

 

 

а) написать уравнения плоскостей ABC и ВCD; б) написать уравнения прямых BC и AD;

в) найти расстояние от точки А до плоскости ВCD.

73

Решение

а) Для плоскостей, уравнения которых необходимо написать, известны координаты точек, принадлежащих этим плоскостям, значит, для составления уравнений воспользуемся формулой уравнения плоскости, проходящей через три заданные точки

 

 

x x1

y y1

z z1

0,

 

 

 

x2 x1

y2 y1

z2 z1

(5.6)

где x1;y1;z1 ,

 

x3 x1

y3 y1

z3 z1

 

 

x2;y2;z2 , x3; y3;z3 – координаты точек, принадлежа-

щих искомой плоскости.

 

 

 

 

Подставляя координаты соответствующих каждой плоскости точек в формулу (5.6), получаем

 

x 6

y 2

z 5

 

x 1

y 1

z 0

 

ABC :

1 6

1 2

0 5

0, BCD:

3 1

0 1

1 0

0.

 

3 6

0 2

1 5

 

1 1

2 1

2 0

 

Раскрывая определитель и упрощая полученные выражения, приводим

уравнения плоскостей к общему виду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABC : x 6

 

1

5

 

y 2

 

5

5

 

z 5

 

5

1

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

 

9

4

 

 

 

 

 

 

 

9

2

 

 

x 6

 

6 y

 

2 25

 

z

 

5 1

 

0,

 

 

 

 

 

 

6x 25y z 19 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BCD: x 1

 

1

1

 

y 1

 

4

 

1

 

z

 

4

 

1

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

x 1 5 y 1 10 z 10 0,

5x 10y 10z 5 0, x 2y 2z 1 0.

Ответ: ABC: 6x 25y z 19 0,

BCD: x 2y 2z 1 0.

б) Уравнения BC и AD составим как уравнения прямых, проходящих через две заданные точки

x x1

 

y y1

 

z z1

,

(5.7)

x2 x1

y2 y1

 

 

 

z2 z1

 

где x1;y1;z1 , x2;y2;z2 – координаты точек, принадлежащих искомым

прямым.

Таким образом, подставляя координаты соответствующих прямым точек в формулу (5.7), получаем

74

 

 

 

 

 

 

BC :

x 1

 

 

y 1

 

 

z 0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1

 

 

 

 

 

0 1

 

 

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

y 1

 

 

 

z

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD:

x 6

 

 

y 2

 

 

z 5

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 6

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 6

 

 

 

y 2

 

 

z 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: BC:

x 1

 

y 1

 

 

 

 

z

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD:

x 6

 

y 2

 

z 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) Расстояние M,

от точки M до плоскости

найдем по сле-

дующей формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax0

By0 Cz0 D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d M,

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Ax By Cz D 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2 B2 C2

 

 

x0,y0,z0 – коор-

– уравнение плоскости ,

динаты точки M .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение плоскости BCD было найдено ранее в пункте а), координа-

ты точки A даны в условии задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BCD: x 2y 2z 1 0,

 

A( 6, 2, 5),

 

 

 

 

 

подставляем эти данные в формулу (5.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A, BCD

 

 

 

1 6 2 2 2 5 1

 

 

 

 

 

13

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 22 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5.5. Даны уравнения плоскостей и , а также уравнения прямых l1 и l2 . Определить

а) взаимное расположение плоскостей и и найти угол между

ними;

б) взаимное расположение прямых l1 и l2 , найти угол между ними;

в) взаимное расположение прямой l1 и плоскости , найти угол между прямой l1 и плоскостью . В том случае, если прямая и плос-

кость параллельны, найти расстояние между ними; в случае, если

75

прямая и плоскость пересекаются (в частности перпендикулярны) – найти точку их пересечения.

Данные к условию задачи, соответствующие вариантам:

1) :2x 3y 2z 5 0;

 

 

: x 1,5y z 1 0;

l :

x 1

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

z

 

 

; l

 

 

 

:

 

 

 

x 2

 

 

y 1

 

 

 

z 1

;

 

 

1

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) :2x 3y 2z 5 0; :3x 2y 6z 3 0;

l :

x 3

 

 

 

y 2

 

z 1

; l

 

:

 

 

x 2

 

 

y 1

 

 

z 1

;

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

3) :3x y 2z 5 0; : x y z 1 0;

l :

x 1

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

z

; l

 

 

 

 

:

x 2

 

 

 

y 1

 

 

z 1

;

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

4) : x y 2z 2 0; : x 2y 3z 1 0;

l :

x 1

 

 

 

 

y 2

 

 

z

 

; l

 

 

 

 

 

:

 

x 2

 

y 1

 

z 1

;

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

5) : x y 2z 1 0; : 2x y 3z 1 0;

l :

x 1

 

 

 

 

y 2

 

 

z

 

; l

 

 

 

:

 

 

x 2

 

y 1

 

z 1

;

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4

6) : x 2y 2z 1 0; : 2x 2y 4z 1 0;

l :

x 1

 

 

 

 

y 2

 

 

z

 

; l

 

 

 

 

 

:

 

x 2

 

y 1

 

z 1

;

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

7) : x 2y 2z 1 0;

 

: x 4y 1,5z 3 0;

l :

x 1

 

 

 

 

y 1

 

 

z

; l

 

 

 

 

:

x 2

 

 

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

8) :2x y z 5 0; :4x 2y 2z 7 0;

l :

x

 

y 2

 

z 1

; l

 

 

 

:

x 2

 

y 1

 

z 1

;

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

9) : x 3y 3z 5 0; :3x 2y z 1 0;

l :

x 3

 

 

 

y 2

 

z 1

; l

 

:

 

x

 

y 1

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

10) :3x 2y z 0;

: x z 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 2

 

y

 

z

; l

 

 

 

:

x 2

 

y

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11) : y 2z 2 0;

 

 

: x 3z 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76

 

l :

x 1

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

; l

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

y 1

 

 

 

 

 

 

 

z 1

;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

12)

: x 3y 2z 1 0;

 

 

:x 2y 1 0;

 

l :

x

 

y 2

 

z 3

; l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

x 2

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

13)

: x 2y z 1 0; : x 2y z 3 0;

 

l :

x 1

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

z

; l

 

 

 

:

 

 

x 2

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

14)

: x 2y z 1 0; : x 4y z 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

y 1

 

 

 

 

z

 

; l

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

2

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

15)

: y 2z 5 0; :2y 4z 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

z

 

; l

 

 

 

 

 

:

 

 

x

 

 

y 1

 

 

z 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2 1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

:2x 3y 2z 5 0; :3x 2y 6z 3 0;

 

l :

x 3

 

y 2

 

 

z 1

; l

 

 

 

 

 

:

 

x

 

 

 

 

 

 

y 3

 

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

17)

: y 2z 5 0; : x y 2z 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 3

 

y 2

 

 

z

; l

 

 

 

 

 

 

:

x 2

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

18)

: 3x y z 2 0;

 

: x 2y 3z 0;

 

l :

x 1

 

y 1

 

 

z

; l

 

 

 

 

:

x 2

 

 

 

 

 

y

 

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19)

: x 2z 1 0; :3x 2y 3z 2 0;

 

l :

x 1

 

 

 

y 4

 

 

z 1

; l

 

 

 

 

 

 

:

x

 

 

 

 

y 1

 

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

 

 

 

 

3

20)

: x 2z 7 0;

 

 

 

: y 3z 5 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

y

 

z 2

; l

 

 

 

 

:

x 2

 

y 1

 

z

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4

21)

: x 2y 1 0;

: x 4y z 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

y

 

z 5

; l

 

 

 

:

x 2

 

y

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22)

:2x z 5 0;

: 4x 2z 7 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

y

 

z 3

; l

 

 

 

 

:

x 2

 

y 1

 

z

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

23)

 

: x y z 5 0;

 

: x 2y 3z 2 0;

 

 

 

 

 

 

 

l :

 

 

x 3

 

y 2

 

 

 

 

z 1

 

; l

 

 

 

:

 

 

 

x 2

 

y 1

 

z

;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 4

 

 

24)

 

:3x y z 5 0; : x 2y 3z 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

l :

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

z 2

; l

 

 

 

 

 

 

:

 

 

x

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25)

 

: x y 2z 0;

 

: x 2y 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

 

 

y 3

 

 

z 1

; l

 

 

:

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

9

9

 

3

 

 

 

 

26)

 

: x y z 1 0;

 

: 2x y 5 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 3

 

y 2

 

z

; l

 

 

 

 

 

:

 

x 3

 

 

 

 

y

 

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

27)

 

: x 2y 0;

: 2x y 3z 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

 

 

 

 

y 2

 

z

; l

 

:

 

x

 

 

y 1

 

 

z 4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

1,5

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28)

 

: x 2z 1 0;

:4y z 3 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

 

 

y 1

 

z 2

; l

 

 

 

 

 

:

x 3

 

y

 

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

29)

 

: x y 5 0;

 

:3x 3y 2 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 1

 

 

 

y 1

 

z

 

; l

 

 

 

 

 

 

:

x 2

 

 

y 1

 

 

z 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30)

 

: x 2z 5 0;

: 2x z 1 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l :

x 3

 

y

 

z 1

; l

 

 

 

 

 

 

:

x

 

y

 

 

z 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 5.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: x y 3z 2 0

 

 

Даны

уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плоскостей

 

 

 

 

 

и

: 3x 2y z 1 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

также

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнения

прямых

l :

x 1

 

y 2

 

z 1

 

 

и l

 

 

 

:

x 2

 

y 1

 

z 1

 

. Определить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

, найти угол между

 

а) взаимное расположение плоскостей и

 

ними;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) взаимное расположение прямых l1 и l2 и угол между ними;

 

 

в) взаимное расположение прямой l1

и плоскости , найти угол

между ними.

 

 

 

В том случае, если прямая и плоскость параллельны,

78

найти расстояние между l1 и ; в случае, если прямая и плоскость пе-

ресекаются (в частности перпендикулярны) – найти точку их пересечения.

Решение

а) Запишем координаты векторов нормали n1 и n2 соответственно плоскостей и (коэффициенты при переменных в уравнениях данных плоскостей)

n1 1;1;3 ; n2 3;2;1 .

Определим взаимное расположение векторов n1 и n2, т.к. если n1 n2 ,

то , если n1 n2, то , иначе l.

1 1 3

3 2 1

координаты векторов нормали заданных плоскостей не пропорциональны, следовательно, и не параллельны,

n1 n2 1 3 1 2 3 1 8 0

скалярное произведение векторов нормали заданных плоскостей не равно нулю, следовательно, и не перпендикулярны, таким образом, плоско-

сти пересекаются под углом по прямой l.

Найдем угол между плоскостями и

cos

 

 

n1

n2

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

arccos

 

8

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 14

151

 

151

Ответ: l,

arccos

 

 

8

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

151

 

 

 

 

 

 

 

б) Запишем координаты направляющих векторов a1 и a2 соответст-

венно прямых l1 и l2 (знаменатели в уравнениях данных прямых)

a1 3;5; 1 ; a2 1;3; 1 .

Определим взаимное расположение векторов a1 и a2 , т.к. если a1 a2 ,

то l1 l2, если a1 a2, то l1 l2, иначе l1 и l2 либо пересекающиеся, ли-

бо скрещивающиеся.

3 5 1

1 3 1

координаты направляющих векторов заданных прямых не пропорциональны, следовательно, l1 и l2 не параллельны,

a1 a2 3 1 5 3 1 1 19 0

79