fix1
.pdfzADA^A 15.~ nAJTI WEKTOR x~ PERPENDIKULQRNYJ DWUM WEKTORAM ~a = |
|||||||||||||||||||||||||||
f2 1 2g |
I b = |
f3 ;4 2g PRI USLOWII, ^TO j x~ j= 1 I ON OBRAZUET S |
|||||||||||||||||||||||||
OSX@ OX TUPOJ UGOL. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
rE[ENIE. |
|
|
wEKTOR |
~x KOLLINEAREN WEKTORNOMU |
||||||||||||||||||||
|
|
|
PROIZWEDENI@ WEKTOROW ~a |
~ |
(RIS. 31), T.E. |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
I b |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~x jj ~c |
|
|
|
|
|
~ |
||
|
rIS. 31. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GDE |
~c = [~a b]: |
||||||
|
|
iTAK ~x = ~c: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
kOORDINATY WEKTORA |
|
|
|
|
|
~x = f cx cy cz g: |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
dLINA WEKTORA |
|
~x |
= |
|
|
|
2c2 |
|
+ 2c2 |
+ 2c2 = |
|
|
|||||||||||||||
|
|
j |
|
j |
|
|
|
q |
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
z |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
=j j r |
cx2 + c2y + cz2 |
=j j j ~c j : |
|
||||||||||||||||||||||
kO\FFICIENT |
|
|
~x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= j |
~c |
|
j |
= |
j |
~c |
j |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
j |
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
nAJDEM KOORDINATY WEKTORA |
|
|
~c |
|
I EGO DLINU. |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
~ |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
j |
|
k |
|
|
~ |
|
|
~ |
~ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
~c = [~a b] = 2 1 |
|
2 = 10i + 2j ; 11k: |
||||||||||||||||||||||||
|
~c = f10 2 ;11g: |
3 |
|
|
;4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
iTAK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
j= p |
|
= 15: |
|
|||||||||||||||||||||
dLINA WEKTORA ~c: |
j ~c |
100 + 4 + 121 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
kO\FFICIENT |
= |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
2 |
|
11 |
|
|||
tOGDA KOORDINATY WEKTORA |
|
|
|
x~ = ( 15 |
|
|
15) : |
||||||||||||||||||||
|
|
|
15 |
tAK KAK WEKTOR DOLVEN OBRAZOWYWATX TUPOJ UGOL S OSX@ OX, EGO PER- WAQ KOORDINATA DOLVNA BYTX OTRICATELXNOJ, PO\TOMU OKON^ATELXNO POLU^IM
~x = |
;2 |
|
;2 |
|
11 |
: |
|
( 3 |
|
15 |
|
15) |
|
62
zADA^A 16. |
wY^ISLITX SME[ANNOE PROIZWEDENIE |
|
||||||
|
~ |
|
~ |
|
|
|
~ |
|
((~a + ~c)(~c ; 3b)(~a + b)) |
|
ESLI IZWESTNO |
(~ab~c) = 4: |
|
||||
rE[ENIE. |
iSPOLXZUQ OPREDELENIE SME[ANNOGO PROIZWEDENIQ, PE- |
|||||||
REMNOVIM DWA PERWYH SOMNOVITELQ WEKTORNYM OBRAZOM: |
|
|||||||
|
|
~ |
|
|
|
~ |
~ |
|
[(~a + ~c)(~c ; 3b)] = [~a ~c] + [~c ~c] ; 3[~a b] ; 3[~c b]: |
|
|||||||
u^TEM, ^TO |
[~c ~c] = |
~ |
I UMNOVIM POLU^ENNOE WYRAVENIE NA |
|||||
0 |
||||||||
TRETIJ SOMNOVITELX SKALQRNO. pOLU^IM |
|
|
|
|||||
|
|
; |
~ |
|
~ |
~ |
|
|
|
([~a ~c] |
3[~a b] ; 3[~c b]) (~a + b) = |
~ ~ |
~ ~ |
||||
|
~ |
|
~ |
|
~ |
|
||
= ([~a ~c] ~a) ;3([~a b] ~a) ;3([~c b] |
~a) + ([~a ~c] b) |
;3([~a b] b) ;3([~c b] b): |
||||||
w SILU SWOJSTW SME[ANNOGO PROIZWEDENIQ IMEEM: |
|
|
||||||
(~a~c~a) = 0 |
|
~ |
|
~~ |
~~ |
|
|
|
(~ab~a) = 0 |
(~abb) = 0 |
(~cbb) = 0: |
|
|||||
tOGDA OSTANETSQ WYRAVENIE: |
|
~ |
~ |
W KOTOROM U^I- |
||||
;3(~cb~a) + (~a~cb), |
||||||||
TYWAEM, ^TO SME[ANNOE PROIZWEDENIE NE MENQETSQ PRI CIKLI^ESKOJ |
||||||||
PERESTANOWKE WEKTOROW I MENQET ZNAK PRI PERESTANOWKE DWUH WEKTO- |
||||||||
ROW. oKON^ATELXNO POLU^IM: |
|
|
|
|
|
|||
~ |
~ |
|
~ |
~ |
~ |
|
~ |
|
;3(~cb~a) + (~a~cb) = ;3(~a~cb) + (~a~cb) = ;2(~a~cb) = 2(~ab~c) = 2 4 = 8: |
||||||||
zADA^A 17. |
dOKAZATX, |
|
|
~ |
I ~c OBRAZU@T BAZIS W |
|||
^TO WEKTORA ~a , b |
||||||||
PROSTRANSTWE I NAJTI KOORDINATY WEKTORA x~ W \TOM BAZISE. |
|
|||||||
|
~ |
|
|
|
~c = f1 2 1g |
x~ = f2 ;2 1g: |
||
~a = f2 3 1g b = f;1 2 ;2g |
rE[ENIE. tRI WEKTORA W PROSTRANSTWE OBRAZU@T BAZIS, ESLI ONI NEKOMPLANARNY (rIS. 32.) (LINEJNO NEZAWISIMY). tOGDA IH SME[AN- NOE PROIZWEDENIE NE DOLVNO RAWNQTXSQ NUL@. iTAK, PROWERQEM USLO-
~
WIE (~ab~c) 6=:0
zAPI[EM SME[ANNOE PROIZWEDENIE W KOORDINATNOJ FORME
~ |
2 |
3 |
1 |
|
|
2 |
;2 |
= 5 6= 0 ) WEKTORY OBRAZU@T BAZIS: |
|
~ab~c = ;1 |
||||
|
1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
tOGDA L@BOJ WEKTOR ~x MOVNO PREDSTAWITX W WIDE LINEJNOJ KOMBINA- |
|
~ |
|
CII BAZISNYH WEKTOROW ~x = ~a + b + ~c GDE ; |
63 |
KO\FFICIENTY LINEJNOJ KOMBINACII QWLQ@TSQ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
KOORDINATAMI WEKTORA x~ W BAZISE WEKTOROW ~a b ~c. |
|||||||||||||||
|
pEREHODIM K SISTEME URAWNENIJ DLQ NAHOVDENIQ |
|||||||||||||||
|
\TIH KO\FFICIENTOW |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
8 |
|
2 ; |
+ = 2 |
8 = 2 |
||||||||||
|
|
< |
3 + 2 + 2 = ;2 |
< |
= ;1 : |
|||||||||||
|
|
> |
) > |
|||||||||||||
rIS. 32. |
|
> |
|
; 2 + = 1 |
> |
= ;3 |
||||||||||
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
~x = 2~a ; b ; 3~c: |
|
||||||||
zADA^A 18. nAJTI OB_EM TREUGOLXNOJ PIRAMIDY S WER[INAMI W |
||||||||||||||||
TO^KAH (RIS. 33.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A(;5 3 4) B(;3 2 2) |
|
C(4 1 2) D(;2 9 10): |
||||||||||||||
rE[ENIE. |
oB_EM PIRAMIDY NAHODIM S POMO]X@ SME[ANNOGO PRO- |
|||||||||||||||
IZWEDENIQ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V = |
6 j (~ab~c) j : |
|
||||||
|
oBRAZUEM TRI WEKTORA, WYHODQ]IE IZ ODNOJ TO^- |
|||||||||||||||
|
KI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~a = ;!AB |
= |
f |
2 |
; |
1 |
|
|
2 |
g |
|
|
|
|
||
|
~ |
;!AC |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||||
|
b = |
= f9 |
;2 |
;2g |
|
|
|
|||||||||
|
|
;! |
= |
f |
3 6 6 |
g |
: |
|
|
|
|
|
|
|||
rIS. 33. |
~c = AD |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CME[ANNOE PROIZWEDENIE \TIH WEKTOROW W KOORDINATNOJ FORME |
||||||||||||||||
|
~ |
|
2 |
;1 |
;2 |
|
= |
;60: |
|
|
||||||
|
~ab~c = |
9 |
;2 |
;2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
6 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
iTAK, OB_EM PIRAMIDY |
|
V = |
6 j ;60 j= 10: |
|
|
zAME^ANIE. eSLI TREBUETSQ NAJTI DLINU WYSOTY, OPU]ENNOJ IZ WER[INY D NA OSNOWANIE ABC, TO ISPOLXZU@TSQ FORMULY OB_EMA TREUGOLXNOJ PIRAMIDY I PLO]ADI TREUGOLXNIKA:
|
|
|
|
|
3V |
|
|
|
1 |
~ |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
V = |
1SOSN: |
|
H |
IZ KOTOROJ H = |
= |
3 6 |
j (~ab~c) j |
= |
j (~ab~c) j |
: |
|||
SOSN: |
1 |
~ |
|||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
~ |
|
|||||
64 |
|
|
|
|
|
|
|
2 j[~a b]j |
|
j[~a b]j |
zADA^A 19. nAJTI OB_EM PARALLELEPIPEDA, POSTROENNOGO NA WEK-
~
TORAH ~a b ~c (RIS. 34), ESLI IZWESTNO:
j ~a j= 3 |
~ |
^ |
o |
|
j b j= 6 |
j ~c j= 2 = (~c ~a) = 135 |
|
|
|
rE[ENIE. iSPOLXZUEM FORMULU WY^ISLE- |
|
|
||
NIQ OB_EMA PARALLEPIPEDA |
|
|
||
|
|
~ |
|
|
|
V |
=j ~ab~c j : |
|
|
iZ USLOWIQ ZADA^I WIDNO, ^TO W OSNOWANII PARALLELEPIPEDA LEVAT WEKTORA ~c I ~a, PO\TO- MU SME[ANNOE PROIZWEDENIE RASPI[EM SLE- DU@]IM OBRAZOM:
~^ |
o |
: |
' = (b [c ~a]) = 45 |
|
rIS. 34.
DALEE SKALQRNOE PROIZWEDENIE WEKTOROW [c ~a] I~b RASPI[EM, ISPOLXZUQ
OPREDELENIE SKALQRNOGO PROIZWEDENIQ:
~
=j [c ~a] j j b j cos ' =
MODULX WEKTORNOGO PROIZWEDENIQ WEKTOROW ~c I ~a RAWEN PROIZWEDENI@ IH DLIN NA SINUS UGLA MEVDU NIMI:
|
~ |
j |
~ |
||
=j |
~c j j ~a j sin j b j cos ' = |
~a j j b j j ~c j sin cos ' = |
|||
|
p |
2 |
p |
2 |
|
|
= 3 6 2 2 |
2 = 18: |
|||
zADA^A 20. dOKAZATX, ^TO ^ETYRE TO^KI A(4 ;3 ;5) |
|||||
B(2 ;3 1) C(;1 1 4) D(5 5 2) |
LEVAT W ODNOJ PLOSKOSTI. (rIS. |
||||
35.) |
|
|
|
|
|
rE[ENIE ZADA^I SWODITSQ K PROWERKE USLOWIQ KOMPLANARNOSTI TREH WEKTOROW ;!AB ;!AC ;!AD. w OTLI^IE OT PREDYDU]IH ZADA^ SME[ANNOE PROIZ-
rIS. 35. WEDENIE \TIH WEKTOROW DOLVNO RAWNQTXSQ NUL@. sOSTAWLQEM OPREDELITELX TRETXEGO
PORQDKA, STROKAMI KOTOROGO QWLQ@TSQ KOORDINATY \TIH WEKTOROW, WY^ISLQEM EGO I DELAEM WYWOD.
65
g L A W A 3
analiti~eskaq geometriq na ploskosti
aNALITI^ESKAQ GEOMETRIQ - \TO RAZDEL MATEMATIKI, KOTORYJ IZ- U^AET SOOTWETSTWIE MEVDU ANALITI^ESKIMI WYRAVENIQMI I GEOMET- RI^ESKIMI OBRAZAMI. pRI \TOM WID ANALITI^ESKOGO WYRAVENIQ, SO- OTWETSTWU@]EGO DANNOMU GEOMETRI^ESKOMU OBRAZU, ZAWISIT OT SPO- SOBA PRIWQZKI, T.E. OT WYBORA SISTEMY KOORDINAT. oKAZYWAETSQ, ^TO WSEGDA MOVNO PODOBRATX SISTEMU KOORDINAT TAKIM OBRAZOM, ^TOBY URAWNENIE DANNOGO GEOMETRI^ESKOGO OBRAZA BYLO NAIBOLEE PROSTYM (KANONI^ESKIM). nAIBOLEE UPOTREBIMOJ QWLQETSQ PRQMOUGOLXNAQ DE- KARTOWA SISTEMA KOORDINAT. nIVE MY RASSMOTRIM WOPROS OB URAW- NENIQH I IH GEOMETRI^ESKIH OBRAZAH W PRQMOUGOLXNOJ SISTEME KOOR- DINAT NA PLOSKOSTI I W 3-H MERNOM PROSTRANSTWE, A TAKVE PRIWEDEM PRIMERY ISPOLXZOWANIQ POLQRNOJ SISTEMY KOORDINAT NA PLOSKOSTI I PARAMETRI^ESKOGO SPOSOBA ZADANIQ LINIJ.
1. pRQMAQ NA PLOSKOSTI
wSQKU@ PRQMU@ NA PLOSKOSTI W PRQMOUGOLXNYH KOORDINATAH XOY MOVNO OPISATX URAWNENIEM 1-OJ STEPENI (LINEJNYM) OTNOSITELXNO DWUH PEREMENNYH x I y, T.E. URAWNENIEM WIDA
Ax + By + C = 0 |
(1) |
|TO URAWNENIE NAZYWAETSQ OB]IM URAWNENIEM PRQMOJ NA PLOS-
KOSTI. (~ASTO PRI RE[ENII ZADA^ UDOBNO POLXZOWATXSQ I DRUGIMI WIDAMI URAWNENIJ PRQMOJ, NO POSLE RE[ENIQ POLU^ENNYE URAWNENIQ PRQMOJ PRINQTO PRIWODITX K OB]EMU WIDU.)
w ANALITI^ESKOJ GEOMETRII NAIBOLEE ^ASTO ISPOLXZUEMYE FOR- MULY I SOOTNO[ENIQ POLU^ENY KAK REZULXTAT RE[ENIQ KONKRETNOJ ZADA^I. rASSMOTRIM ZADA^I, W KOTORYH POLU^ENY RAZLI^NYE WIDY URAWNENIJ PRQMOJ NA PLOSKOSTI W ZAWISIMOSTI OT ISHODNYH DANNYH.
66
3.1.1. oSNOWNYE URAWNENIQ PRQMOJ NA PLOSKOSTI
~ 1. |
pRQMAQ ZADANA TO^KOJ |
M0(x0 |
y0) |
I WEKTOROM |
NORMALI |
||
N = |
fA Bg W KA^ESTWE KOTOROGO MOVET BYTX WZQT L@BOJ |
||||||
WEKTOR, PERPENDIKULQRNYJ PRQMOJ. (rIS.1.) |
|
|
|||||
w \TOM SLU^AE DLQ SOSTAWLENIQ URAWNENIQ |
|
|
|||||
PRQMOJ MY BEREM NA NEJ PROIZWOLXNU@ TO^- |
|
|
|||||
KU |
M(x y) |
OBRAZUEM WEKTOR |
;;;!M0M = |
|
|
||
f(x ; x0) (y ; y0)g |
|
|
|
|
|
|
|
I ZAPISYWAEM USLOWIE PERPENDIKULQRNOSTI WEK- |
|
|
|||||
TOROW N = fA Bg I |
;;;!M0M = f(x;x0) (y;y0)g |
rIS. 1. |
|||||
|
~ |
|
|
N ;;;!M0M |
= 0: |
iLI W |
|
ISPOLXZUQ IH SKALQRNOE PROIZWEDENIE |
|||||||
|
|
|
|
~ |
|
|
|
KOORDINATNOJ FORME |
|
|
|
|
|
||
|
A (x ; x0) + B (y ; y0) = 0: |
|
(2) |
||||
rASKRYW SKOBKI I OBOZNA^IW C = ;Ax0 ; By0 |
POLU^IM OB]EE |
||||||
URAWNENIE PRQMOJ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ax ; Ax0 + By ; By0 = 0 =) |
|
Ax + By + C = 0: |
tAKIM OBRAZOM, ZNAQ KOORDINATY TO^KI, ^EREZ KOTORU@ PROHODIT PRQMAQ, I KAKOJ-LIBO WEKTOR, PERPENDIKULQRNYJ PRQMOJ, MOVNO LEG- KO POLU^ITX EE URAWNENIE.
zADA^A 1. sOSTAWITX URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^-
|
M0(;1 2) |
|
N = f3 |
;4g. |
|
KU |
|
|
PERPENDIKULQRNO WEKTORU |
~ |
|
|
rE[ENIE. |
iSPOLXZUEM URAWNENIE (2) |
|
|
3 (x+1);4 (y;2) = 0 ) 3x+3;4y+8 = 0 ) 3x;4y+11 = 0:
zADA^A 2. sOSTAWITX URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^- KU M0(3 ;5) PERPENDIKULQRNO OSI OY .
rE[ENIE. iSPOLXZUEM URAWNENIE (2). oTMETIM, ^TO ORTOM OSI
~ |
|
OY SLUVIT WEKTOR j = f0 1g: |
|
0 (x ; 3) + 1 (y + 5) = 0 =) |
y + 5 = 0: |
|
67 |
2. |
pRQMAQ ZADANA TO^KOJ M0(x0 y0) |
I NAPRAWLQ@]IM WEKTO- |
||||||
ROM |
~s = fm ng W KA^ESTWE KOTOROGO MOVET BYTX WZQT L@BOJ |
|||||||
WEKTOR, PARALLELXNYJ PRQMOJ. (rIS.2.) |
|
|
|
|||||
|
|
w \TOM SLU^AE DLQ SOSTAWLENIQ URAWNENIQ PRQ- |
||||||
|
|
MOJ |
MY BEREM |
NA |
NEJ PROIZWOLXNU@ |
TO^KU |
||
|
|
M(x |
y) |
OBRAZUEM WEKTOR |
;;;!M0M = |
f(x ; |
||
|
|
x0) (y ; y0)g |
I ZAPISYWAEM USLOWIE KOLLINE- |
|||||
|
|
ARNOSTI WEKTOROW ~s = fm ng I |
|
|
||||
|
rIS. 2. |
;;;!M0M |
= f(x ; x0) (y |
; y0)g : |
|
|
;;;!M0M = ~s:
iLI W KOORDINATNOJ FORME
x ; x0 = y ; y0 : m n
|TO URAWNENIE NOSIT NAZWANIE KANONI^ESKOGO URAWNENIQ PLOSKOSTI.
(3)
PRQMOJ NA
iTAK, ZNAQ KOORDINATY TO^KI, ^EREZ KOTORU@ PROHODIT PRQMAQ, I KAKOJ-LIBO WEKTOR, PARALLELXNYJ PRQMOJ, MOVNO LEGKO POLU^ITX EE URAWNENIE.
|
zADA^A 3. |
|
sOSTAWITX URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^- |
|||||||||
KU |
M0(;1 2) |
PARALLELXNO |
~s = f3 ;4g. |
|
|
|
||||||
|
rE[ENIE. |
iSPOLXZUEM URAWNENIE (3) |
|
|
|
|
||||||
x + 1 |
= y ; 2 |
|
= |
; |
4(x + 1) = 3(y |
; |
2) = |
4x + 3y |
; |
2 = 0: |
||
3 |
;4 |
|
) |
|
|
) |
|
|
||||
pOSLE PREOBRAZOWANIQ |
MY POLU^ILI OB]EE URAWNENIE PRQMOJ. |
zADA^A 4. sOSTAWITX URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^- KU M0(3 ;5) PARALLELXNO OSI OY .
rE[ENIE. iSPOLXZUEM URAWNENIE (3), |
~ |
|
|
|
|||||||
ZNAQ j = f0 1g: |
|
|
|||||||||
x ; 3 |
= y + 5 |
= |
1 |
|
(x |
; |
3) = 0(y + 5) = |
x |
; |
3 = 0: |
|
0 |
1 |
) |
|
|
|
) |
|
68
3. pRQMAQ ZADANA DWUMQ TO^KAMI M1(x1 y1) I M2(x2 y2).
w \TOM SLU^AE DLQ SOSTAWLENIQ URAWNENIQ PRQ- |
|
|||
MOJ |
MY |
BEREM NA NEJ PROIZWOLXNU@ TO^KU |
|
|
M(x |
y) |
OBRAZUEM DWA WEKTORA (RIS. 3.) |
|
|
;;;!M1M = f(x ; x1) (y ; y1)g |
I |
|
||
;;;!M1M2 = f(x2 ; x1) (y2 ; y1)g |
|
|||
|
|
|
;;;!1 |
|
ZAPISYWAEM USLOWIE KOLLINEARNOSTI WEKTOROW M M |
I |
KOORDINATNOJ FORME
rIS. 3.
;;;!M1M2 W
x ; x1 |
= |
y ; y1 |
: |
(4) |
x2 ; x1 |
y2 ; y1 |
|
||
|TO URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ DWE ZADANNYE TO^KI. |
zAMETIM, ^TO WEKTOR ;;;!M1M2 QWLQETSQ NAPRAWLQ@]IM WEKTOROM PRQ- MOJ, PO\TOMU URAWNENIE (4) LEGKO MOGLO BYTX POLU^ENO I IZ KANONI- ^ESKOGO URAWNENIQ.
zADA^A 5. sOSTAWITX URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ DWE
ZADANNYE TO^KI |
M1(3 ;6) |
I |
M2(;5 1): |
|
|
rE[ENIE. pODSTAWIM W URAWNENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ DWE
TO^KI, KOORDINATY TO^EK |
M1 I |
M2. |
|
|
|
|
||||
x ; x1 |
= |
y ; y1 |
) |
x ; |
3 |
= y + 6 |
) |
x ; 3 |
= y + 6 |
: |
x2 ; x1 |
|
y2 ; y1 |
;5 ; 3 1 + 6 |
;8 |
7 |
|
pOLU^ENNOE KANONI^ESKOE URAWNENIE PREOBRAZUEM K OB]EMU WIDU
7x + 8y + 27 = 0:
4: oTMETIM, ^TO IZ KANONI^ESKOGO URAWNENIQ PRQMOJ LEGKO PO-
LU^A@TSQ PARaMETRI^ESKIE URAWNENIQ
|
|
|
|
8 |
x ; x0 |
= t |
|
|
x ; x0 |
= y ; y0 |
|
|
m |
|
|
x = mt + x0 : (5) |
|
= t |
) |
> |
|
) |
|
|||
m |
n |
|
|
8 y = nt + y0 |
||||
|
|
|
|
< y ; y0 |
= t |
< |
|
|
|
|
|
|
> |
n |
|
: |
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
69
|
tAKIM OBRAZOM, DLQ SOSTAWLENIQ URAWNENIQ PRQMOJ NA PLOSKOSTI |
||||
NEOBHODIMO ZNATX: |
|
|
|
||
~ |
; |
LIBO TO^KU |
M0(x0 |
y0) |
I WEKTOR NORMALI PRQMOJ |
N = fA Bg |
M0(x0 |
y0) |
|
||
|
|
LIBO TO^KU |
I NAPRAWLQ@]IJ WEKTOR |
||
~s =;fm ng |
|
|
|
||
|
; |
LIBO DWE TO^KI M1(x1 |
y1) I M2(x2 y2): |
||
|
|
nO, KROME OSNOWNYH URAWNENIJ (1) ; (3) ISPOLXZU@TSQ URAWNENIQ PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ TO^KU M0(x0 y0) S ZADANNYM UGLOWYM KO- \FFICIENTOM (TANGENSOM UGLA NAKLONA, OBRAZOWANNOGO PRQMOJ S OSX@
I URAWNENIE PRQMOJ "W OTREZKAH". pOLU^IM \TI URAWNENIQ.
5. pREOBRAZUEM URAWNENIE (2) SLEDU@]IM OBRAZOM:
A(x ; x0) + B(y ; y0) = 0 ) |
B(y ; y0) = ;A(x ; x0) |
) |
|
) |
y ; y0 = ;BA (x ; x0): |
oBOZNA^IW k = ;BA POLU^IM |
|
|
y ; y0 = k (x ; x0): |
(6) |
pOSLE PREOBRAZOWANIJ MOVNO ZAPISATX E]E ODIN WARIANT URAWNENIQ PRQMOJ S UGLOWYM KO\FFICIENTOM:
y ; y0 = kx ; kx0
rIS. 4.
b = (y0 |
y = kx + b: |
(7) |
; kx0): |
|
|
zDESX ) |
|
|
uRAWNENIQ (6) I (7) OTLI^A@TSQ TEM, ^TO W URAW- |
|||
NENII (6) SRAZU WIDNY KOORDINATY TO^KI, ^EREZ |
|||
KOTORU@ PROHODIT PRQMAQ, A W URAWNENII (7) ; |
|||
NET. |
sMYSL PARAMETRA |
||
k = |
y ; y0 |
= tg ' KAK TANGENSA UGLA NAKLONA |
|
|
x ; x0 |
OX POKAZAN NA RISUNKE 4. |
|
PRQMOJ K OSI |
uRAWNENIE PRQMOJ S UGLOWYM KO\FFICIENTOM POLU^AETSQ I IZ KA- NONI^ESKOGO URAWNENIQ (3)
x ; x0 |
= y ; y0 |
|
n |
|
(x |
|
x0) = y |
y0 |
|||
) |
m |
; |
|||||||||
m |
n |
|
|
n; |
|
||||||
|
|
|
|
|
GDE |
|
|
|
|
||
) |
y ; y0 = k(x ; x0) |
|
|
k = m: |
|
||||||
|
|
|
|
|
70
6. pOLU^IM URAWNENIE PRQMOJ, OTSEKA@]EJ NA KOORDINATNYH OcQH OX I OY OTREZKI a I b SOOTWETSTWENNO.
dLQ RE[ENIQ ZADA^I MOVNO ISPOLXZOWATX URAW- NENIE PRQMOJ, PROHODQ]EJ ^EREZ DWE ZADAN- NYE TO^KI, LEVA]IE NA OSQH KOORDINAT
M1(a 0) I M2(0 b): (rIS.5.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
rIS. 5. |
||||||||
|
x ; x1 |
= |
y ; y1 |
) |
x |
; a |
= y ; 0 |
) |
|||||||||
|
0 |
||||||||||||||||
|
x2 |
; |
x1 |
|
y2 |
; |
y1 |
; |
a |
|
b |
; |
0 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
) |
x ; a = y |
) |
|
x |
|
+ ;a |
= y |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
;a |
|
b |
|
;a |
|
;a |
|
b |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
xa + yb = 1: |
|
|
|
|
|
|
|
(8) |
|TO I ESTX URAWNENIE PRQMOJ "W OTREZKAH."
w TABLICE 3.1. PRIWEDENY TIPY URAWNENIJ PRQMOJ NA PLOSKOSTI S UKAZANIEM GEOMETRI^ESKOGO SMYSLA WHODQ]IH W NIH PARAMETROW.
o^ENX WAVNO UMETX IZ DANNOGO URAWNENIQ PRQMOJ IZWLE^X WS@ INFORMACI@ OB \TOJ PRQMOJ: KOORDINATY TO^KI, ^EREZ KOTORU@ PRO- HODIT PRQMAQ, I KOORDINATY WEKTORA ; LIBO NAPRAWLQ@]EGO, LIBO WEKTORA NORMALI, TAK KAK PRAKTI^ESKI WO WSEH ZADA^AH O WZAIMNOM RASPOLOVENII PRQMYH, KOTORYE BUDUT RASSMOTRENY NIVE, ISPOLXZU- @TSQ SREDSTWA WEKTORNOJ ALGEBRY.
zAMETIM, ^TO URAWNENIE ODNOJ I TOJ VE PRQMOJ MOVET BYTX ZAPI- SANO RAZLI^NYMI SPOSOBAMI, PRI^EM IZ ODNOGO WIDA URAWNENIQ LEGKO POLU^ITX DRUGOJ.
71