АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ НА ПЛОСКОСТИ




ПРЯМАЯ НА ПЛОСКОСТИ

 

Вспомним основные уравнения прямой на плоскости.

Общее уравнение прямой на плоскости имеет вид:

Ax+By+C=0. Уравнение прямой с угловым коэффициентом k:

y=kx+b. Уравнение прямой с угловым коэффициентом, проходящей через точку

Уравнение прямой, проходящей через две точки Уравнение плоскости в отрезках Отрезки

отсекаются на осях координат.

Угол между двумя прямыми вычисляют с помощью формулы

Для этих прямых условие параллельности определяется как

а перпендикулярности

Расстояние от точки

Рассмотрим несколько примеров.

1. Найти уравнения прямой, которая проходит через точку А(3,-1) параллельно и перпендикулярно прямой

4x-2y+5=0.

В обоих случаях используем уравнение прямой с угловым коэффициентом, проходящей через точку. Первоначальную прямую запишем как y=2x+5/2. У ней угловой коэффициент к=2. В случае параллельной прямой возьмем этот же к. Тогда y+1=2(x-3) или y=2x-7. Для перпендикулярной прямой угловой коэффициент равен -1/2. Эта прямая определится из уравнения y+1=-(1/2)(x-3). Оно приводится к виду x+2y-1=0.

 

2. Какие отрезки отсекает прямая 2x-3y+12 на осях координат?

Здесь нужно использовать уравнение плоскости в отрезках.

Сделаем следующие преобразования: 2x-3y=-12,

Следовательно, на оси OX отсекается отрезок, равный -6, а на оси OY - 4. В этом случае легко построить график исходной прямой.

 

3. Найти уравнение прямой, проходящей через 2 точки А(5, -3) и В(2, 1).

Здесь имеем:

Можно проверить, что точки А и В лежат на этой прямой.

 

4. Найти угол между двумя прямыми 3x-2y+6=0, 2x+y-4=0.

Определим угловые коэффициенты этих прямых. Представим уравнения прямых в виде y=(3/2)x+3, y=-2x+4. Отсюда видим, что Угол можно найти из равенства

 

5. Найти расстояние от точки А(3, 1) до прямой 4x-y-6=0.

Используя приведенную выше формулу, сразу получим

 

КРИВЫЕ ВТОРОГО ПОРЯДКА

 

Мы рассмотрим окружность, эллипс, гиперболу, параболу.

1. Составить уравнение окружности, имеющей центр в точке

С(5, -2) и радиус R=3.

Каноническое уравнение окружности имеет вид:

.

Здесь a, b – координаты центра окружности. В нашем случае искомое уравнение определится как

 

2. Привести к каноническому виду уравнение

определить вид кривой и ее параметры.

Выделим полные квадраты по x, y:

Это есть уравнение окружности с центром в точке (2, -3) и радиусом

 

3. На оси абсцисс найти центр окружности, проходящей через точки А(5, -1), В(2,4), и написать уравнение этой окружности.

Здесь b=0 и точка центра будет С(а,0). Тогда уравнение можно записать как

Подставим сюда координаты точек А и В:

Приравняем левые части этих равенств:

Затем найдем Точка центра будет С(1, 0).

Уравнение окружности запишем как

4. Составить уравнение эллипса, зная что расстояние между фокусами равно 8 и большая полуось равна 6.

Каноническое уравнение эллипса записывается в виде:

Здесь a и b – большая и малая полуоси эллипса. Расстояние между фокусами равно 2с=8, с=4,

В нашем случае а=6, Уравнение эллипса можно записать как

 

5. Составить уравнение эллипса, если большая полуось равна 6 и эксцентриситет ε=0,5.

В этой задаче а=6, . Тогда

Ответом будет уравнение

6. Найти длину полуосей, координаты фокусов и эксцентриситет эллипса

Поделив уравнение на правую часть, получим

Отсюда видим, что полуоси равны a=4, b=3. Тогда

Координаты фокусов запишем в виде:

Эксцентриситет

 

7. Привести к каноническому виду уравнение

Выделим полные квадраты по x и y:

В итоге мы получили эллипс с центром в точке С(1, -2) и с полуосями a=5, b=2.

 

8. Составить уравнение гиперболы, зная, что ее вещественная ось равна 6 и гипербола проходит через точку (9, -4).

Каноническое уравнение гиперболы

где а – вещественная полуось гиперболы, b – мнимая полуось. Нам нужно найти a и b. В данном случае 2а=6, а=3. Уравнение примет вид

Подставим сюда координаты заданной точки:

В итоге уравнение гиперболы примет вид:

9. Составить уравнение гиперболы, зная, что она проходит через точки М(2, -1) и N(3, 2). В уравнение

подставим координаты обеих точек. Получим систему двух уравнений

Из первого уравнения найдем и подставим

во второе уравнение. Получим

Нетрудно найти Искомое уравнение гиперболы запишем как

 

10.Определить вид кривой

Сделаем следующие преобразования:

Поделим это выражение на 36 и в итоге получим:

Это есть уравнение гиперболы с центром в точке (-1, 1) и с полуосями

 

11.Составить уравнение параболы, зная, что она симметрична относительно оси ОХ и расстояние фокуса от вершины равно 4.

Для этого случая каноническое уравнение параболы запишется как параметр. Расстояние фокуса от вершины есть половина параметра, поэтому p/2=4, p=8 и в итоге

12. Составить уравнение параболы, зная, что парабола симметрична оси ОУ, проходит через начало координат и через точку А(6, -2).

В данном случае берем другое каноническое уравнение параболы: Для определения р подставим сюда координаты точки А: 36=-4p. Определяем р=-9 и возвращаем в уравнение. Ответ:

13. Привести к каноническому виду следующее уравнение:

В этом случае

Уравнение параболы определится как

Вершина ее находится в точке (-2, 1), она симметрична оси, параллельной оси ОХ.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: