- •Методические указания
- •Типовой расчет по аналитической геометрии Для студентов-заочников 1 курса
- •Тема 1. Прямая на плоскости
- •Тема 2. Кривые второго порядка
- •Приведение к каноническому виду линии 2-го порядка
- •Классификация линий 2-го порядка. Окружность
- •Гипербола
- •Парабола
- •Ответ: Каноническое уравнение гиперболы .
- •Тема 3. Плоскость
- •И две плоскости q1 и q2 перпендикулярны тогда и только тогда, когда их нормальные векторы перпендикулярны:
- •Тема 4. Прямая в пространстве
- •Взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве
- •Воспользуемся уравнением плоскости по точке и вектору нормали:
- •Тема 5. Поверхности второго порядка
- •3. Конус второго порядка (рис. 25). Каноническое уравнение конуса имеет вид
- •Поверхности, заданные уравнениями
- •Поверхности, заданные в декартовой системе координат уравнением
- •Контрольные задания Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Библиографический список
- •Редактор г.М.Кляут
И две плоскости q1 и q2 перпендикулярны тогда и только тогда, когда их нормальные векторы перпендикулярны:
.
(17)
Задача
7. Составить
уравнение плоскости
,
проходящей через точку
М(3;
-1; -2) параллельно плоскости
.
Решение.
Если две плоскости параллельны, то
параллельны их векторы нормали (15)
.
Поэтому в качестве нормали к искомой
плоскости
можно взять нормаль к данной плоскости
.
Воспользуемся уравнением плоскости,
проходящей через данную точку
перпендикулярно данному вектору (10):
или
.
Ответ:
Уравнение плоскости
.
Задача
8. Найти объем
пирамиды, полученной пересечением
плоскости
и координатных плоскостей XOY,
XOZ,
YOZ.
Решение. Приведем уравнение данной плоскости к виду «уравнения в отрезках» (12):
.
Откуда
а = 3, b
= -2; с = 6 – отрезки, отсекаемые плоскостью
на осях коорди-нат, совпадающие с ребрами
пирамиды OABC
(рис. 16). Так как они взаимно пер-пендикулярны,
.
Z
C
Рис. 16
B O Y
A
X
Ответ:
![]()
Задача
9. Составить
уравнение плоскости
, которая проходит через точки М1(1;
-1; -2) и М2(3;
1; 1) перпендикулярно плоскости
(рис.17).
Решение.
Воспользуемся
уравнением плоскости, проходящей через
данную точку (например, точку М1)
перпендикулярно вектору (10). В качестве
вектора нормали плоскости
можно взять векторное произведение
и вектора нормали данной плоскости
.
Так как
параллелен
и
,
вектор нормали
будет перпендикулярен искомой плоскости
.

,![]()
М1
М2
Рис. 17
Ответ:
Уравнение плоскости :
.
Тема 4. Прямая в пространстве
Рассмотрим
в пространстве прямую
.
Точка
– некоторая точка этой прямой. Всякий
ненулевой вектор
,
параллельный или лежащий на прямой,
назовем направляющим
вектором.
Пусть вектор
имеет координаты
.
Рассмотрим вектор
,
где точка
– произвольная точка плоскости (рис.
18):
.
![]()
М
М1
Рис. 18
Заметим,
что рис. 18 отражает параллельность
прямой
вектору
,
поэтому,
например, уравнение
говорит о том, что прямая, определя-емая
этим уравнением, перпендикулярна оси
OY
и лежит в плоскости
.
Прямая
будет определена, если задать две ее
различные точки:
и
.
Вектор
в этом случае служит направляющим
вектором прямой (рис. 19). Следовательно,
и поэтому
из
уравнения (17) следует
.
(19)
М2
М1
Рис. 19
Уравнение (19) называется уравнением прямой, проходящей через две точки.
Иногда удобно пользоваться параметрическими уравнениями прямой, которые получим из (18), введя параметр t:
.
Перепишем
это равенство в виде
(20)
Эти уравнения называют параметрическими уравнениями прямой.
П
рямая
может быть задана как линия пересечения
двух плоскостей Q1
и Q2
(рис. 20).
Q1
![]()
Q2
Рис. 20
быть
принят вектор
(
– нормальные векторы плоскостей Q1
и Q2).
Рассмотрим
в пространстве две прямые
,
заданные соответственно уравнениями
и
![]()
За
угол между прямыми принимают угол
между направляющими векторами
данных прямых. По известной формуле
косинуса угла между векторами получим
.
(22)
Условие
параллельности двух прямых равносильно
условию коллинеарности их направляющих
векторов
.
(23)
Условие
перпендикулярности двух прямых
равносильно условию перпендику-лярности
их направляющих векторов
:
.
(24)
