- •Аналитическая геометрия Векторы. Линейное векторное пространство
- •Скалярное произведение векторов. Длина вектора.
- •Базис векторного пространства
- •Переход к новому базису
- •Линейные операторы
- •Собственные векторы и собственные значения линейного оператора
- •Квадратичные формы
- •Элементы аналитической геометрии на прямой, плоскости и в трехмерном пространстве
- •Условия параллельности и перпендикулярности прямых
- •Арифметические операции над комплексными числами
- •Комплексная плоскость
- •Тригонометрическая и показательная формы комплексного числа
Элементы аналитической геометрии на прямой, плоскости и в трехмерном пространстве
Уравнение прямой на плоскости
Уравнение прямой с угловым коэффициентом





Уравнение прямой, проходящей через данную точку в данном направлении







Уравнение прямой, проходящей через две данные точки



Уравнение прямой в отрезках

![]()
Общее уравнение прямой
Рассмотрим уравнение первой степени с двумя переменными в общем виде: ах + bу + с = 0, в котором коэффициентыaиbне равны одновременно нулю, т.е.a2+b2≠ 0.
Пусть b≠ 0. Тогда уравнение ах +bу + с = 0 можно записать в виде у = (-а/b)х – с/b, т.е. получено уравнение прямой с угловым коэффициентомk= -а/b. При этом еслиa≠ 0, а с = 0, то у =kx, т.е. получено уравнение прямой, проходящей через начало координат. Еслиa= 0, а с ≠ 0, то у = – с/b=const, т.е. получено уравнение прямой, параллельной оси абсцисс. Еслиa= с = 0, то у = 0 (уравнение оси абсцисс).
Пусть b= 0. Тогда уравнение ах +bу + с = 0 примет вид х = -с/а. Если с ≠ 0, то получим уравнение прямой, параллельной оси ординат, а если с = 0, то саму ось ординат (х = 0).
Таким образом, во всех рассмотренных случаях уравнение ах + bу + с = 0 есть уравнение прямой линии на плоскости. Его называютобщим уравнением прямой.
Условия параллельности и перпендикулярности прямых



![]()

Пусть прямые заданы общими уравнениями а1х +b1у + с1= 0 и а2х +b2у + с2= 0. Тогда их угловые коэффициентыk1= -а1/b1кг иk2= -а2/b2, а условие параллельности примет вид а1/b1= а2/b2Таким образом,условие параллельностипрямых, заданных общими уравнениями, - пропорциональность коэффициентов при переменных.
Условие перпендикулярности для таких прямых примет вид (-а1/b1)*(-а2/b2) = - 1; а1а2+b1b2= 0 (равенство нулю суммы произведений коэффициентов при переменных).





Точка пересечения прямых
Пусть прямые заданы общими уравнениями а1х +b1у + с1= 0 и а2х +b2у + с2= 0. Координаты их точки пересечения должны удовлетворять уравнению каждой прямой, т.е. они могут быть найдены из системы уравнений:
а1х +b1у
+ с1= 0
а2х +b2у + с2= 0
Если прямые не параллельны, такая система всегда имеет единственное решение - точку пересечения этих прямых.
Расстояние от точки до прямой
Расстояние от точки до прямой есть длина перпендикуляра, опущенного из этой точки на эту прямую.
Пусть даны точка М(х0,у0) и прямая ах +bу + с = 0. Для определения расстояния d от точки до прямой необходимо:
а) составить уравнение прямой, перпендикулярной данной, проходящей через точку М;
б) найти точку пересечения двух прямых N;
в) найти расстояние между двумя точками М и Nпо формуле нахождения длины отрезка.
Опустим преобразования. Формула примет вид:


Понятие об уравнении плоскости и прямой в пространстве
См. учебник Кремера, глава 4.7.
Комплексные числа
Чтобы определить комплексное число, введем понятие мнимой единицы. Мнимая единица- это число, квадрат которого равен -1. Обычно ее обозначают буквойi(i2= -1).
Комплексным числом2называют выражение вида z = х +iу, где х и у - действительные числа,i- мнимая единица.
Число x-действительная частькомплексного числа z (обозна-чается Re(z)), число у -мнимая частькомплексного числа z и обозначается Im(z).
Любое действительное число является частным случаем комплексного числа при y= 0. Все остальные комплексные числа (в которыхy≠ 0) не являются действительными. Приx= 0,y≠ 0 комплексные числа называютчисто мнимыми.
Числа z = х + iу и z = х -iу z=x + iy и называют сопряженными комплексными числами.
