- •Глава 2. Прямые и плоскости §1.Уравнение кривой и поверхности.
- •§2. Уравнение прямой на плоскости.
- •§3. Взаимное расположение двух прямых на плоскости.
- •§4. Уравнение прямой в нормальной форме. Расстояние от точки до прямой.
- •§5. Уравнение плоскости в пространстве. Расстояние от точки до плоскости.
- •§6. Взаимное расположение двух плоскостей в пространстве.
- •§7. Уравнение прямой в пространстве.
- •§11. Взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве.
- •Аналогично m3(–1,–3).
- •Прибавим ко второму уравнению первое, умноженное на 4:
- •§12. Примеры решения задач.
- •Точка d делит отрезок bc пополам. Поэтому
- •Отсюда находим
§12. Примеры решения задач.
1. Даны координаты вершин A(1,– 6), B(–3, 0), C(6, 9) треугольника ABC. Составить уравнение окружности описанной вокруг треугольника.
Р

ешение.
Для того, чтобы составить уравнение
окружности нам
необходимо знать ее радиус R
и координаты центра О(a,
b).
Тогда уравнение выглядит так:
(
x–a)2
+(y–b)2
=
R2.
Ц
ентр
окружности, описанной вокруг треугольника
находится на пересечении серединных
перпендикуляров
к сторонам этого треугольника. Находим
координаты середин M1(x1,
y1),
и M3(x3,
y3)
сторон BC
и AB
соответственно:
x1= = = , y1= = = , M1 .
Аналогично m3(–1,–3).
Пусть l3 – прямая, являющаяся серединным перпендикуляром к AB , а l1 – к BC. Тогда n3;\s\up8(( = AB;\s\up10( –( (– 4, 6) l3 и l3 проходит через M3 . Поэтому ее уравнение:
– 4(x+1)+6(y+3) = 0.
Аналогично n1;\s\up8(( = BC;\s\up10( –( (9, 9) l3 . Поэтому уравнение l1:
9(x)+9(y)=0,
x + y – 6 = 0.
Имеем О = l1 l3. Поэтому, чтобы найти координаты точки О необходимо решить совместно уравнения l1 и l3:
Прибавим ко второму уравнению первое, умноженное на 4:
Отсюда y = 1, x = 5, O(5, 1).
Радиус равен расстоянию от О до любой из вершин треугольника. Находим:
R =AO;\s\up10( –(= = .
Значит уравнение окружности:
(x – 5)2 + (y –1)2 = 65.
2
.В прямоугольном
треугольнике ABC
известны
уравнение
одного
из катетов
3x
–
2y
+
5
=
0,
координаты
вершины
C(–5,–5)
и координаты
середины
O(–
3/2,–3)
гипотенузы
AB.
Найти
координаты вершин A, B и координаты точки E, симметричной O относительно стороны BC. Найти координаты точки пересечения медиан треугольника ABC .
Решение. Пусть катет, уравнение которого нам дано, – это СВ. Он задан общим уравнением вида
ax+by+c=0.
В данном уравнении геометрический смысл
коэффициентов a и b – это координаты вектора нормали n;\s\up8(((a, b). Поэтому n;\s\up8(((3,2)ВС.
Составим уравнение перпендикуляра l = OD к стороне СВ и найдем координаты точки D. Вектор n;\s\up8(( будет параллелен OD, т.е. он является направляющим вектором этой прямой. Кроме этого, нам известны координаты точки О на этой прямой. Составляем параметрическое уравнение l:
(*)
Имеем D = l BC. Поэтому, для того, чтобы найти координаты этой точки мы должны решить совместно уравнения l и BC. Подставляем x и y из уравнения l в уравнение BC :
3(– + 3t) –2(–3 2t)+5 = 0,
–+ 9t +6 +4t+5 = 0,
13t=– , tD = – .
Подставляем найденное t в уравнение l и находим координаты точки D(–3,–2). Для того, чтобы найти координаты E вспомним физический смысл параметрического уравнения прямой: оно задает прямолинейное и равномерное движение. В нашем случае, начальная точка – это О, вектор скорости – это n;\s\up8((. Отрезок ОE вдвое длиннее отрезка ОD. Если за время tD = – мы прошли путь от О до D, то путь от О до E мы пройдем за время tE = 2tD = –1. Подставляя это значение в (*), находим E(– 4,5;–1).
