Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы к экзамену. Линейная алгебра.doc
Скачиваний:
84
Добавлен:
26.04.2019
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

Гипербола

Определение. Гиперболой называется множество всех точек плоскости, абсолютная величина разности расстояний каждой из которых от двух данных точек этой плоскости, называемых фокусами, есть величина постоянная.

Расстояние между фокусами F1 и F2 обозначим 2с , а постоянную величину, равную модулю разности расстояний от каждой точки гиперболы до фокусов 2а (0<2a <2c ). Как и в случае эллипса, ось абсцисс проведем через фокусы, а за начало координат примем середину отрезка F1F2 . Фокусы в этой системе координат имеют координаты F1(- c, 0) и F2( c, 0). Основываясь на определение эллипса и вводя обозначение c2-a2=b2, получим уравнение гиперболы:

Уравнение называется каноническим уравнением гиперболы.

Прямые называются асимптотами гиперболы.

Отношение длины фокальной оси к длине действительной оси называется эксцентриситетом гиперболы и обозначается

Парабола.

Параболой называется множество всех точек плоскости, равноудаленных от данной точки F, называемой фокусом, и данной прямой, называемой директрисой.

Обозначим расстояние от фокуса до директрисы р. Эта величина называется параметром параболы. Фокус имеет координаты (р/2,0), а уравнение директрисы имеет вид x=p/2.

Тогда уравнение параболы запишется в виде:

y2=2px

Данное уравнение называется каноническим уравнением параболы.

15. Способы задания и расположение плоскости в пространстве

Способы задания плоскостей

Рассмотрим некоторые способы графического задания плоскости. Положение плоскости в пространстве может быть определено:

1. тремя точками, не лежащими на одной прямой линии (рис.41);

а) модель

б) эпюр

Рисунок 41. Плоскость, заданная тремя точками, не лежащими на одной прямой

2. прямой линией и точкой, не принадлежащей этой прямой (рис.42);

а) модель

б) эпюр

Рисунок 42. Плоскость, заданная прямой линией и точкой, не принадлежащей этой линии

3. двумя пересекающимися прямыми (рис.43);

а) модель

б) эпюр

Рисунок 43. Плоскость, заданная двумя пересекающимися прямыми

4. двумя параллельными прямыми (рис.44);

а) модель

б) эпюр

Рисунок 44. Плоскость, заданная двумя параллельными прямыми

5. О положении плоскости относительно плоскостей проекций удобно судить по её следам (рис.45).

Следом плоскости называется прямая линия, по которой плоскость пересекается с плоскостью проекций. В зависимости от того, какую плоскость проекций пересекает данная a плоскость  различают горизонтальный aП1, фронтальный aП2 и профильный aП3 следы.

а) модель

б) эпюр

Рисунок 45. Плоскость, заданная следами

Следы плоскости общего положения пересекаются попарно на осях в точках ax,ay,az. Эти точки называются точками схода следов, их можно рассматривать как вершины трехгранных углов, образованных данной плоскостью с двумя из трех плоскостей проекций.

Каждый из следов плоскости совпадает со своей одноименной проекцией, а две другие разноименные проекции лежат на осях.

положение плоскости относительно плоскостей проекций

В зависимости от положения плоскости по отношению к плоскостям проекций она может занимать как общее, так и частные положения.

1. Плоскость не перпендикулярная ни одной плоскости проекций называется плоскостью общего положения.  Такая плоскость пересекает все плоскости проекций (имеет три следа: - горизонтальный aП1; - фронтальный aП2; - профильный aП3).

2. Плоскости, перпендикулярные плоскостям проекций – занимают частное положение в пространстве и называются проецирующими. В зависимости от того, какой плоскости проекций перпендикулярна заданная плоскость, различают:

    2.1. Плоскость, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций (a^П1), называется горизонтально проецирующей плоскостью. Горизонтальная проекция такой плоскости представляет собой прямую линию, которая одновременно является её горизонтальным следом. Горизонтальные проекции всех точек  этой плоскости совпадают с горизонтальным следом (рис.46).

а) модель

б) эпюр

Рисунок 46. Горизонтально проецирующая плоскость

    2.2. Плоскость, перпендикулярная фронтальной плоскости проекций (a^П2)- фронтально проецирующая плоскость. Фронтальной проекцией плоскости a является прямая линия, совпадающая со следом aП2 (рис.47).

а) модель

б) эпюр

Рисунок 47. Фронтально проецирующая плоскость

    2.3. Плоскость, перпендикулярная профильной плоскости ( a^П3) - профильно проецирующая плоскость. Частным случаем такой плоскости является биссекторная плоскость (рис.48).

а) модель

б) эпюр

Рисунок 48. Биссекторная плоскость

3. Плоскости, параллельные плоскостям проекций – занимают частное положение в пространстве и называются плоскостями уровня. В зависимости от того, какой плоскости параллельна исследуемая плоскость, различают:

    3.1. Горизонтальная плоскость - плоскость, параллельная горизонтальной плоскости проекций (a//П1) -  (a^П2,a^П3). Геометрический объект, принадлежащий этой плоскости проецируется на плоскость П1 без искажения, а на плоскости П2 и П3 в прямые - следы плоскости aП2 и aП3 (рис.49).

а) модель

б) эпюр

Рисунок 49. Горизонтальная плоскость

    3.2.  Фронтальная плоскость - плоскость, параллельная фронтальной плоскости проекций (a//П2), (a^П1, a^П3). Геометрический объект, принадлежащий этой плоскости проецируется на плоскость П2 без искажения, а на плоскости П1 и П3 в прямые - следы плоскости aП1 и aП3 (рис.50).

а) модель

б) эпюр

Рисунок 50. Фронтальная плоскость

3.3. Профильная плоскость - плоскость, параллельная профильной плоскости проекций (a//П3), (a^П1, a^П2). Геометрический объект, принадлежащий этой плоскости проецируется на плоскость П3 без искажения, а на плоскости П1 и П2 в прямые - следы плоскости aП1 и aП2 (рис.51).

а) модель

б) эпюр

Рисунок 51. Профильная плоскость

Следы плоскости

Следом плоскости называется линия пересечения плоскости с плоскостью проекций. В зависимости, от того с какой из плоскостей проекций пересекается данная плоскость, различают: горизонтальный, фронтальный и профильный следы плоскости.

Каждый след плоскости является прямой линией, для построения которых необходимо знать две точки, либо одну точку и направление прямой (как для построения любой прямой). На рисунке 52 показано нахождение следов плоскости α(АВС). Фронтальный след плоскости αП2 построен, как прямая соединяющая две точки N(АС) и N(АВ), являющиеся фронтальными следами соответствующих прямых, принадлежащих плоскости α. Горизонтальный след αП1 – прямая, проходящая через горизонтальные следы прямых ВС и АВ. Профильный след αП3 – прямая соединяющая точки (αy и αz) пересечения горизонтального и фронтального следов с осями. Точки αx, αy и αz называют точками схода следов.

а) модель

б) эпюр

Рисунок 52. Построение следов плоскости

Взаимное расположение прямой и плоскости

Известны три варианта взаимного расположения прямой и плоскости:

Прямая принадлежит плоскости.

Прямая параллельна плоскости.

Прямая пересекает плоскость.

Прямые линии, принадлежащие плоскости и занимающие частное положение по отношению к плоскостям проекций, называются главными линиями плоскости.

Очевидно, что если прямая не имеет двух общих точек с плоскостью, то она или параллельна плоскости, или пересекает ее.

Большое значение для задач начертательной геометрии имеет частный случай пересечения прямой и плоскости, когда прямая перпендикулярна плоскости.

Определение взаимного положения прямой и плоскости - позиционная задача, для  решения которой применяется метод вспомогательных секущих плоскостей.