- •Методические указания
- •Общие методические указания
- •Примеры решения задач
- •Тема 1. Элементы аналитической геометрии на плоскости
- •Тема 2. Элементы линейной алгебры
- •Тема 3. Основы векторной алгебры
- •Вычислить длину вектора , если,,,.
- •Тема 4. Введение в математический анализ
- •Тема 5. Производная и дифференциал Правила дифференцирования:
- •Тема 6. Исследование поведения функции
- •Тема 7. Неопределенный интеграл
- •Тема 8. Определенный интеграл
- •Тема 9. Приложения определенного интеграла
- •Тема 10. Функции нескольких переменных
- •Тема 11. Кратные интегралы.
- •Тема 12. Ряды
- •Тема 13. Дифференциальные уравнения первого порядка
- •Тема 14. Дифференциальные уравнения второго порядка
- •Тема 15. Основы теории вероятностей
- •Тема 16. Элементы математической статистики
- •Контрольные задания для студентов - заочников экономического факультета
- •Контрольная работа №1
- •Тема: «линейная алгебра»
- •Тема: «аналитическая геометрия (прямая на плоскости)»
- •Тема: «элементы векторной алгебры»
- •Тема: «функции 2-х переменных»
- •Контрольная работа №2
- •Тема: «случайные величины»
- •Контрольные задания для студентов - заочников агрономического факультета
- •Контрольная работа 1.
- •Контрольная работа 2.
- •Контрольные задания для студентов - заочников биолого-технологического факультета и факультета ветеринарной медицины
- •Контрольные задания для студентов - заочников инженерного факультета и института природообустройства
- •Приложение
- •Литература
- •Содержание
Примеры решения задач
Тема 1. Элементы аналитической геометрии на плоскости
Задача 1.
Даны координаты вершин треугольника АВС: А(4; 3), В(16;-6), С(20; 16). Требуется 1) вычислить длину стороны АВ; 2) составить уравнения сторон АВ и ВС и их угловые коэффициенты; 3) определить величину угла В в радианах; 4) составить уравнение высоты СD и определить ее длину; 5) составить уравнение медианы AE и указать координаты точки К пересечения этой медианы с высотой CD; 6) составить уравнение прямой, проходящей через точку К параллельно стороне АВ; 7) уравнение окружности, для которой медиана АЕ служит диаметром.
Решение:
1. Расстояниеdмежду
точкамиA(x1,y1)
иB(x2,y2)
определяется по формуле
(1)
Применяя (1), находим длину стороны АВ:

2. Уравнение прямой, проходящей через точкиA(x1,y1) иB(x2,y2)имеет вид
(2)
Подставляя в (2) координаты точек А и В, получим уравнение стороны АВ:


Решив последнее уравнение относительно у, находим уравнение стороны АВ в виде уравнения прямой с угловым коэффициентом:
откуда

Подставив в (2) координаты точек В и С, получим уравнение прямой ВС:

или
откуда

3.
Известно, что тангенс угла
между двумя прямыми, угловые коэффициенты
которых соответственно равны
и
вычисляется
по формуле
(3)
Искомый
угол В
образован
прямыми АВ
и
ВС,
угловые
коэффициенты которых найдены:
Применяя
(3), получим

или
рад.
4. Уравнение прямой, проходящей через данную точку в заданном направлении, имеет вид
(4)
Высота
CD
перпендикулярна
стороне АВ.
Чтобы
найти угловой коэффициент высоты CD,
воспользуемся
условием перпендикулярности прямых.
Так как
то
Подставив в (4) координаты точки С
и найденный угловой коэффициент высоты,
получим


Чтобы найти длину высоты CD, определим сначала координаты точки D— точки пересечения прямых АВ и CD. Решая совместно систему:
находим
т.е.D(8;0).
По формуле (1) находим длину высоты CD:

5. Чтобы найти уравнение медианы АЕ, определим сначала координаты точки Е, которая является серединой стороны ВС, применяя формулы деления отрезка на две равные части:
(5)
Следовательно,

Подставив в (2) координаты точек А и Е, находим уравнение медианы:


Чтобы найти координаты точки пересечения высоты CD и медианы АЕ, решим совместно систему уравнений
Находим
.
6.
Так как искомая прямая параллельна
стороне АВ,
то
ее угловой коэффициент будет равен
угловому коэффициенту прямой АВ.
Подставив
в (4) координаты найденной точки К
и
угловой коэффициент
получим


3x + 4y – 49 = 0 (KF)
7.
Уравнение
окружности радиуса R с центром в точке
имеет вид:

Применяя (1), находим длину стороны АЕ:

Так как медиана
(АЕ) является диаметром искомой окружности,
то ее центр Q
есть
середина отрезка АЕ. Далее, используя
формулы деления отрезка пополам, получим:

Следовательно,
и
Используя формулу (6), получим уравнение
искомой окружности:

Задача 2.
Даны точка А(-1,2)
и вектор
=(3,5). Требуется 1) написать уравнение
прямой, проходящей через точку А
параллельно вектору
;
2) написать уравнение прямой, проходящей
через точку А перпендикулярно вектору
;
3) определить угол между полученными
прямыми.
Решение:
Вектор, параллельный прямой, называют направляющим вектором прямой.
Каноническое
уравнение прямой, проходящей через
точку А(
),
с направляющим вектором
имеет вид
.
(1)
Подставим
координаты точки и вектора в формулу
(1), получим
,
Окончательно имеем 5x-3y+11=0
Вектор, перпендикулярный прямой, называют вектором нормали прямой.
Общее
уравнение прямой, проходящей через
точку А(
),
с вектором нормали
имеет вид
(2)
Подставим координаты вектора в формулу (2), получим
.
Чтобы
определить C,
подставим координаты точки A
вместо x
и y:
,
С= -7. Уравнение прямой имеет вид
.
Угол между прямыми определяется аналогично п. 3 из задачи 1.
