- •1.Вектор в геометрии — упорядоченная пара точек, одна из которых называется началом, вторая — концом вектора. Сложение
- •Векторное произведение
- •Смешанное произведение
- •9. Пучок плоскостей — уравнение любой п., проходящей через линию пересечения двух плоскостей
- •13. Цилиндрические поверхности
- •[Править]Конические поверхности
- •[Править]Поверхности вращения
- •Матричные операции
- •С помощью матрицы алгебраических дополнений
- •Метод Жордана: Алгоритм
- •Аксиомы линейного пространства
- •23. Базис. Размерность
- •Свойства нормы
- •Собственные значения и собственные векторы линейного оператора.
9. Пучок плоскостей — уравнение любой п., проходящей через линию пересечения двух плоскостей
где α и β — любые числа, не равные одновременно нулю.
Для
того чтобы три плоскости, заданные
своими общими уравнениями A1x+B1y+C1z+D1=0,
A2x+B2y+C2z+D2=0,
A3x+B3y+C3z+D3=0
относительно ПДСК принадлежали одному
пучку, собственному или несобственному,
необходимо и достаточно, чтобы ранг
матрицы
был
равен или двум, или единице.
Теорема
2. Пусть относительно ПДСК заданы две
плоскости π1 и
π2 своими
общими уравнениями: A1x+B1y+C1z+D1=0,
A2x+B2y+C2z+D2=0.
Для того чтобы плоскость π3,
заданная относительно ПДСК своим общим
уравнением A3x+B3y+C3z+D3=0,
принадлежала пучку, образованному
плоскостями π1 и
π2,
необходимо и достаточно, чтобы левая
часть уравнения плоскости π3 представлялась
как линейная комбинация левых частей
уравнений плоскостей π1 и
π2.
10. Векторное параметрическое уравнение прямой в пространстве:
где
— радиус-вектор некоторой
фиксированной точки M0,
лежащей на прямой,
—
ненулевой вектор, коллинеарный этой
прямой,
— радиус-вектор произвольной
точки прямой.
Параметрическое уравнение прямой в пространстве:
где
— координаты некоторой
фиксированной точки M0,
лежащей на прямой;
— координаты
вектора,коллинеарного этой
прямой.
Каноническое уравнение прямой в пространстве:
где — координаты некоторой фиксированной точки M0, лежащей на прямой; — координаты вектора,коллинеарного этой прямой.
Общее векторное уравнение прямой в пространстве:
Поскольку прямая является пересечением двух различных непараллельных плоскостей, заданных соответственно общими уравнениями:
и
то уравнение прямой можно задать системой этих уравнений:
Угол между направляющими векторами и будет равен углу между прямыми. Угол между векторами находят при помощи скалярного произведения. cosA=(ab)/IaI*IbI
Угол между прямой и плоскостью находят по формуле:
|
где (А;В;С;) координаты нормального вектора плоскости (l;m;n;) координаты направляющего вектора прямой
Условия параллельности двух прямых:
а) Если прямые заданы уравнениями (4) с угловым коэффициентом, то необходимое и достаточное условие их параллельности состоит в равенстве их угловых коэффициентов:
k1 = k2. (8)
б) Для случая, когда прямые заданы уравнениями в общем виде (6), необходимое и достаточное условие их параллельности состоит в том, что коэффициенты при соответствующих текущих координатах в их уравнениях пропорциональны, т. е.
(9)
Условия перпендикулярности двух прямых:
а) В случае, когда прямые заданы уравнениями (4) с угловым коэффициентом, необходимое и достаточное условие их перпендикулярности заключается в том, что их угловые коэффициенты обратны по величине и противоположны по знаку, т. е.
(10)
б) Если уравнения прямых заданы в общем виде (6), то условие их перпендикулярности (необходимое и достаточное) заключается в выполнении равенства
A1A2 + B1B2 = 0. (12)
Прямая называется перпендикулярной плоскости, если она перпендикулярна любой прямой в этой плоскости. Если прямая перпендикулярна каждой из двух пересекающихся прямых плоскости, то она перпендикулярна этой плоскости. Для того, чтобы прямая и плоскость были параллельны, необходимо и достаточно, чтобы вектор нормали к плоскости и направляющий вектор прямой были перпендикулярны. Для этого необходимо, чтобы их скалярное произведение было равно нулю.
Для того, чтобы прямая и плоскость были перпендикулярны, необходимо и достаточно, чтобы вектор нормали к плоскости и направляющий вектор прямой были коллинеарные. Это условие выполняется, если векторное произведение этих векторов было равно нулю.
11.
12.
В
пространстве расстояние от точки
до
прямой, заданной параметрическим
уравнением
можно найти как минимальное расстояние от заданной точки до произвольной точки прямой. Коэффициент t этой точки может быть найден по формуле
Расстоянием
между скрещивающимися прямыми называется
длина их общего перпендикуляра. Оно
равно расстоянию между параллельными
плоскостями, проходящими через эти
прямые.
В координатах
