- •Глава 5 Аналитическая геометрия в пространстве
- •§ 1. Плоскость
- •1. Угол между плоскостями.
- •2. Условие перпендикулярности двух плоскостей
- •3. Условие параллельности двух плоскостей
- •4. Условие совпадения плоскостей
- •§ 2. Прямая в пространстве
- •§ 3. Прямая и плоскость в пространстве
- •§4. Поверхности второго порядка
- •§ 4.1. Цилиндры второго порядка
- •§ 4.2. Эллипсоид, конус, гиперболоид
- •§ 4.3. Параболоиды.
- •«Прямая и плоскость в пространстве»
- •Решение практических задач по теме: «Плоскость»
- •Решение практических задач по теме: «Прямая в пространстве. Взаимное расположение прямой и плоскости»
- •Решение практических задач по теме: «Поверхности второго порядка»
- •Примеры для самостоятельного решения
§ 4.3. Параболоиды.
Характерный признак уравнения: содержит квадраты двух переменных с положительными множителями и первую степень третьей.
Особенности построения: осью симметрии поверхности является ось той переменной, которая входит в уравнение в первой степени.
Эллиптический параболоид.
а) а > 0, b > 0, сечением является эллипс, осью симметрии – ось Oz (смотри рисунок).
б) Если a = b, то получаем параболоид вращения, а сечением является окружность (т. е. вращение параболы вокруг оси).
в) а > 0, с > 0, сечением является эллипс, осью симметрии – ось Oу.
г) с > 0, b > 0, сечением является эллипс, осью симметрии – ось Oz.
д) а > 0, b > 0, сечением является эллипс, ось Oz (смотри рисунок).
Гиперболический параболоид
Характерный признак уравнения: содержит квадраты двух переменных с множителями противоположных знаков и первую степень третьей.
Особенности построения: осью симметрии поверхности является ось той переменной, которая входит в уравнение в первой степени.
а > 0, b > 0, сечением является гипербола, ось симметрии Oz.
а) а > 0, b > 0, сечением является гипербола, ось симметрии Oz (смотри рисунок).
б) а > 0, b > 0, сечением является эллипс, ось Oz (смотри рисунок).
в) с > 0, a > 0, сечением является гипербола, ось симметрии Oу.
г) с > 0, b > 0, сечением является гипербола, ось симметрии Ox.
Таблица понятий и формул по теме
«Прямая и плоскость в пространстве»
№ |
Понятие |
Содержание, формула |
П л о с к о с т ь |
||
1. |
Нормальный вектор плоскости . |
Ненулевой вектор, перпендикулярный данной плоскости . |
2. |
Общее уравнение плоскости. |
А х + В у + С z + D = 0, где – вектор нормали к плоскости. |
3. |
Угол между двумя плоскостями (угол между нормалями). |
, где , – векторы нормалей к данным плоскостям. |
4. |
Условие перпендикулярности двух плоскостей (условие перпендикулярности векторов нормали). |
А1∙А2 + В1∙В2 + С1∙С2 = 0. |
5. |
Условие параллельности двух плоскостей (условие коллинеарности нормальных векторов). |
. |
6. |
Условие совпадения плоскостей. |
. |
7. |
Уравнение плоскости в отрезках. |
, где a, b, c – отрезки, отсекаемые плоскость от осей координат Ох, Оу, Oz соответственно. |
8. |
Уравнение плоскости проходящей через данную точку М0 (х0, у0, z0) перпендикулярно вектору . |
А (х – х0) + В (у – у0) + С (z – z0) = 0. |
9. |
Уравнение плоскости, проходящей через три заданные точки М1 (х1, у1, z1), М2 (х2, у2, z2) и М3 (х3, у3, z3). |
|
10. |
Расстояние d от точки М0 (х0, у0, z0) до плоскости А∙х + В∙у + С∙z + D = 0. |
|
П р я м а я |
||
11. |
Направляющий вектор прямой . |
Ненулевой вектор, параллельный данной прямой или лежащий на ней . |
12. |
Общее уравнение прямой (пересечение двух плоскостей). |
|
13. |
Канонические уравнения прямой. |
, где М0 (х0, у0, z0) – точка на прямой, – направляющий вектор прямой, х, у, z – текущие координате точек прямой. |
14. |
Угол между двумя прямыми (угол между направляющими векторами). |
. |
15. |
Условие параллельности двух прямых (коллинеарность направляющих векторов). |
|
16. |
Условие перпендикулярности двух прямых (перпендикулярность направляющих векторов). |
. |
17. |
Уравнение прямой, проходящей через две точки М1 (х1, у1, z1), М2 (х2, у2, z2). |
|
18. |
Параметрические уравнения прямой. |
. |
П р я м а я и п л о с к о с т ь |
||
19. |
Угол между прямой и плоскостью А∙х + В∙у + С∙z + D = 0. |
. |
20. |
Условие параллельности прямой и плоскости (перпендикулярность направляющего вектора прямой и нормального вектора плоскости). |
|
21. |
Условие перпендикулюрности прямой и плоскости (коллинеарность направляющего вектора прямой и нормального вектора плоскости). |
. |
22. |
Условие принадлежности прямой плоскости. |
Одновременное выполнение равенств |
23. |
Условие принадлежности двух прямых и одной плоскости. |
|