- •Глава 2. Аналитическая геометрия
- •§1. Декартова система координат
- •§2. Уравнение прямой на плоскости
- •§3. Уравнения линий второго порядка
- •§4. Декартовы координаты и векторы в пространстве
- •Черт.11. Разность векторовa иb определяется через уже введенные операции:
- •Свойства проекций вектора.
- •§5. Скалярное произведение векторов
- •Основные свойства
- •§6. Векторное произведение
- •Основные свойства векторного произведения
- •§7. Уравнение плоскости в пространстве
- •§8. Уравнения прямой в пространстве
- •Упражнения
Упражнения
1. Построить на координатной плоскости точки А(4; 3), B(2; 5), C(5;2), D(4; 3), E(6; 0), F(0; 4).
2. Определить расстояние между точками:
1) E(2; 7) и F(22; 0); 2) С(2; 3) и D(10;2); 3) А(3; 8) и В(5; 14).
3. Дана прямая 4х 3у 7 = 0. Какие из точек А(2,4; 1), В(3; 2),
С(1; 1), D(0; 2), E(4; 3), F(5; 2) лежат на этой прямой ?
4. Построить прямые: 1) x 2y + 5 = 0; 2) 2x + 3y = 0; 3) 5x2 = 0;
4) 2y + 7 = 0; 5) 4х 5у + 15 = 0; 6) 2x y = 0; 7) 4x10 = 0; 8) 2y + 3 = 0.
5. Cоставить уравнение прямой, отсекающей на оси Оy отрезок
b = 2 и образующей с осью Oy угол : 1) = 45o; 2) = 60o; 3) = 150o.
6. Составить уравнение прямой, проходящей через точки: 1) А(2; 3) и В(3; 2); 2) С(2; 4) и D(2; 1); 3) E(3; 8) и F(3; 6); 4) G(1; 3) и H( 4; 3).
7. Показать, что прямые пересекаются, и найти координаты точки пересечения: 1) 3х 2у + 1 = 0 и 2х + 5у 12 = 0; 2) x + 3y7 = 0 и 4x y 2 = 0.
8. Показать, что прямые параллельны:
1) 4х 6у + 7 = 0 и 20х 30у 11 = 0; 2) 2x + y 4 = 0 и 14 х 7у + 1 = 0.
Показать, что прямые перпендикулярны:
1) 3х5у + 4 = 0 и 10х + 6у 3 = 0; 2) х + 3у + 7 = 0 и 6х 2у + 1 = 0.
Составить уравнение прямой, проходящей через точку А(2; 5) и
отсекающей на оси ординат отрезок b = 7.
11. Составить уравнение прямой, проходящей через точку М(2; 5)
параллельно прямой: 3х + 4у + 1 = 0.
12. Составить уравнения прямых, проходящих через точку М(3; 4) параллельно осям координат.
13. Написать уравнение окружности с центром в С и радиусом R:
1) С(4, 6), R = 3; 2) С(4, 3), R = 2; 3) С(, 0), R = 4.
14. Найти центры и радиусы окружностей:
1) x2 y2 7y = 0; 2) x2 y2 5x 7y + 2,5 = 0. 3) x2 y2 4x 6y 3 = 0.
15. Построить эллипсы, определяемые уравнениями:
16. Написать уравнение эллипса симметричного относительно осей координат, зная, что: 1) его большая полуось равна 5 и параметр с равен 3; 2) эллипс проходит через точку М(4;21), имеет эксцентриситет = 0,75 и его фокусы находятся на оси Ох; 3) эллипс проходит через точки А(6; 0) и М(23; 6).
17. Построить гиперболы, определяемые уравнениями:
18. Написать уравнение гиперболы, симметричной относительно осей координат, зная, что: 1) гипербола проходит через точку М(6; 22) и имеет мнимую полуось b = 2; 2) гипербола проходит через точку М(; 1,55) и имеет вещественную полуось а = 4.
19. Построить параболы, определяемые уравнениями:
1) y2 = 9x; 2) x2 = 9y; 3) y = (x 2) 2; 4) y = (x 2) 2 3; 5) y = x2 4x + 5.
20. Написать уравнение параболы, симметричной относительно оси ОХ, зная, что: 1) парабола проходит через точки (0; 0) и (2; 8); 2) парабола проходит через точки (0; 0) и (1; 4).
21. Выяснить геометрический смысл уравнений:
1) x2 9y2 = 0; 2) x2 + 9y2 = 0; 3) x2 y2 x + 4y 4 = 0;
4) x2 + 4y2 6x 8y – 3 = 0; 5) х2 + 6x 2y + 5 = 0; 6) y2 8y – 4x = 0;
7) 2x2 + 5y2 12x 10y + 13 = 0; 8) x2 4y2 8x 24y – 24 = 0.
22. Построить вектор и найти его длину, если
1) А(1; 2), В(7; 10); 2) А(-2; 1), В(2; 4); 3) А(-1; 2), В(-5; 2); 4) А(0; 0), В(3; 1).
23. Даны точки А(-2; 1), В(1; 2), С(3; -2). Построить векторы
24. Даны точки А(-3; -2), В(1; 2), С(4; 6), D(10; 8). Построить векторы
25. Векторы и перпендикулярны, причем =3 и =5. Вычислить , .
26. Вычислить , если = 13, = 19, =24.
27. Вычислить , если =11, = 23, = 30.
28. Выразить через и вектор , если
1) А(-1; -2), В(-1; 8); 2) А(1; -1), В(-2; 3); 3) А(0; 2), В(-3; 0); 4) А(0; 0), В(-3; 4).
29. Вычислить скалярное произведение векторов и :
1) 2)
30. Определить угол между векторами и :
1) 2)
3) а = {3; 4}, b = {5; 12}; 4) а = {2; 3}, b = {3; 2}.
31. На трех некомпланарных векторах построен параллелепипед . Указать те его вектор-диагонали, которые соответственно равны .
32. Даны три последовательные вершины прямоугольника: А(-3; -2; 0), В(3; -3; 1), С(5; 0; 2). Найти его четвертую вершину D.
33. Даны векторы . Найти
34. Вычислить площадь треугольника с вершинами А, В, С, где:
1) А(3; 3; 4), В(1; 0; 6), С(4; 5; 2); 2) А(1; 2; 8), В(0; 0; 4), С(6; 2; 0).
35. Найти объем параллелепипеда, построенного на векторах:
;
36. Найти объем пирамиды с вершинами O(0, 0, 0), А(5; 2; 0), В(2; 5; 0), С(1; 2; 4).
37. Написать уравнение плоскости, проходящей через точку М1(0; 1; 3) перпендикулярно вектору , где М2(1, 3, 5).
38. Написать уравнение плоскости, проходящей через точки М1(0; 1; 3) и М2(2, 4, 6) параллельно оси ОХ.
39. Написать уравнение плоскости, проходящей через ось ОХ и точку М1(0; -2; 3).
40. Написать уравнение плоскости, проходящей через точки М1(-4; 0; 4), М2(4; 0; 0), М3(0, 3, 0).
41. Написать уравнения прямой, проходящей через точки А и В:
1) А(1; 2; 3) и В(2; 6; -2); 2) А(2; 1; 3) и В(2; 3; 3).
1. Векторные величины измеряются числом и направлением. Например: сила, скорость, ускорение, напряженность электрического поля – векторные величины. Такие величины удобно изображать направленными отрезками, которые имеют длину и направление и изображаются стрелками. Эти направленные отрезки называются векторами. Они обозначаются буквами a, b, c, d c черточкой сверху или через , где первая буква обозначает начало вектора и вторая буква обозначает конец вектора. Длина вектораa или обозначается и называется также модулем вектора.
2. Из определения алгебраической проекции следует, что если известны декартовы координаты начала А(х1; у1; z1) и конца В(х2; у2; z2) вектора а= , то координаты этого вектора находятся по формулам:
ах= х2 – х1, ау= у2 – у1, аz= z2 – z1, (31)
т. е. от координат конца вычитаются координаты начала.
3. 1). При умножении вектора на число k его координаты умножаются на k:
kа ={kах; kay; kaz}.
2). При сложении векторов их координаты складываются:
а +b ={ах + bx; аy + by; аz + bz}.
Орты координатных осей OX, OY, OZ обозначаются черезi, j, k, cоответственно. Эти векторы имеют следующие координаты:
i = {1; 0; 0}, j= {0; 1; 0},k= {0; 0; 1}.
Произвольный вектор а ={ах; аy; аz} выражается линейно через i, j, k следующим образом: .
4.