Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экзамен по аналитической геометрии.rtf
Скачиваний:
12
Добавлен:
03.08.2019
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

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