ПРЯМАЯ ЛИНИЯ НА ПЛОСКОСТИ




Примеры:

Задача № 1. Найти уравнение прямой, проходящей через точку А(-2; 3) параллельно прямой

Решение:

1. Найдем угловой коэффициент прямой .

- это уравнение прямой с угловым коэффициентом и начальной ординатой (). Поэтому .

2. Так как прямые MN и АС параллельны, то их угловые коэффициенты равны, т.е. .

3. Для нахождения уравнения прямой АС воспользуемся уравнением прямой, проходящей через точку с данным угловым коэффициентом:

. В эту формулу вместо и подставим координаты точки А(-2; 3), вместо подставим – 3. В результате подстановки получим:

Ответ:

 

Задача №2. Найти уравнение прямой, проходящей через точку К(1; –2) параллельно прямой .

Решение:

1. Найдем угловой коэффициент прямой .

- это общее уравнение прямой, которое в общем виде задается формулой . Сравнивая уравнения и находим, что А = 2, В = –3. Угловой коэффициент прямой, заданной уравнением , находится по формуле . Подставив в эту формулу А = 2 и В = –3, получим угловой коэффициент прямой MN. Итак, .

2. Так как прямые MN и КС параллельны, то их угловые коэффициенты равны: .

3. Для нахождения уравнения прямой КС воспользуемся формулой уравнения прямой, проходящей через точку с данным угловым коэффициентом . В эту формулу вместо и подставим координаты точки К(–2; 3), вместо подставим . В результате подстановки получим:

Ответ:

 

Задача № 3. Найти уравнение прямой, проходящей через точку К(–1; –3) перпендикулярно прямой .

Решение:

1. – это общее уравнение прямой, которое в общем виде задается формулой .

и находим, что А = 3, В = 4.

Угловой коэффициент прямой, заданной уравнением , находится по формуле: . Подставив в эту формулу А = 3 и В = 4, получим угловой коэффициент прямой MN: .

2. Так как прямые MN и КD перпендикулярны, то их угловые коэффициенты обратно пропорциональны и противоположны по знаку:

.

3. Для нахождения уравнения прямой КD воспользуемся формулой уравнения прямой, проходящей через точку с данным угловым коэффициентом

. В эту формулу вместо и подставим координаты точки К(–1; –3), вместо подставим . В результате подстановки получим:

 

Ответ:

 

Решите самостоятельно:

 

1. Найти уравнение прямой, проходящей через точку К(–4; 1) параллельно прямой .

Ответ: .

2. Найти уравнение прямой, проходящей через точку К(5; –2) параллельно прямой .

Ответ: .

 

3. Найти уравнение прямой, проходящей через точку К(–2; –6) перпендикулярно прямой .

Ответ: .

4. Найти уравнение прямой, проходящей через точку К(7; –2) перпендикулярно прямой .

Ответ: .

 

5. Найти уравнение перпендикуляра, опущенного из точки К(–6; 7) на прямую .

 

Ответ: .

Практическое занятие № 6 на тему:

КРИВЫЕ ВТОРОГО ПОРЯДКА

6.1.ОКРУЖНОСТЬ

Примеры:

Задача № 1. Написать уравнение окружности с центром С(4;-3), радиусом R=5 и построить её. Решение. Каноническое уравнение окружнос-ти с центром в точке С(a;b) и радиу-сом R имеет вид Следовательно,a = 4; b= -3; R= 5 Тогда уравнение заданной окружности, будет Ответ:        
  Задача № 2. Определить координаты центра С и радиус R окружности и построить ее. Решение: из канонического уравне-ния окружности с центром в точке С(a;b) и радиусом следует, что a = 0; b= -3; 16. откуда С(0;-3), R=4 Ответ: С(0;-3), R=4    
Задача № 3. Определить координаты центра С и радиус R окружности, заданной общим уравнением и построить ее. Решение: выделяя полные квадраты в левой части уравнения, получим: Сравнение полученного уравнения с каноническим уравнением
       

окружности с центром в точке С(a;b) и радиусом R, показывает, что оно определяет окружность с центром в точке С(-1;5)и радиусом R=5.

Ответ: С(-1;5), R=5

Задача № 4. Написать уравнение окружнос-ти, диаметром которой служит отрезок MN, где точка M(2;-3) и точка N(-6;3) и построить ее. Решение. Координаты центра С(a;b) ок-ружности найдем как координаты точки, делящий отрезок MN пополам:

Следовательно С(-2;0). Радиус окружности

Тогда - искомое решение

Ответ:

Решить самостоятельно:

Задача № 1. Составить уравнение окружности с центром в заданной точке С и данным радиусом R:

1) С (4;-7), R =5; 2) С (-6;3), R =

3) С (-1;0), R =3; 4) С (0;-2), R =

5) С (-1;0), R = ;

Ответ: 1)

2)

3)

4)

5)

 

Задача № 2. Для указанных окружностей определить координаты центра С и радиуса R:

1)

2)

3)

Ответ: 1) С(4;-6), R =9; 2) С(-8;10), R =13; 3) С(0; ), R = -

Задача № 3. Как расположены по отношению к окружности следующие точки А(-1;-1); В(2;-3); С(-3;5); Д(4;-1);

Е (2;-2); F(5:7); G(1;0);

Ответ: точки А, Е и F лежат на окружности, точки В и С - вне окружности, точки Д и G-внутри окружности.

 

Задача № 4. Проходит ли окружность с центром в точке С(-5;7) и радиусом, равным 10, через точку М(-11;15)?

Ответ: да.

 

Задача № 5. Окружность с центром в точке С(12;-5) походит через начало координат. Составить уравнение этой окружности.

Ответ:

 

Задача № 6. Известно, что концы одного из диаметров окружности находятся в точках М (2;-7) и М (-4;3)

Составить уравнение окружности.

Ответ:

6.2.ЭЛЛИПС

Примеры:

Задача № 1. Найти оси, вершины, фокусы и эксцентриситет эллипса и построить его.

Решение:

Приведем данное уравнение эллипса к коническому виду , для чего свободный член перенесем вправо и разделим на него обе части уравнения. В результате получим отсюда .

Значит, длины полуосей равны соответственно a=5, b=3

А осей эллипса имеют координаты: .

Вершины эллипса имеют координаты:

Поскольку b С

По формуле находим эксцентриситет эллипса:

 

По полученным данным построим эллипс:

 

Ответ: ; ;

Задача № 2. Дан эллипс , получаем . Значит, длины полуосей равны соответственно a=5, b=3, а осей - .

Вершины же имеют координаты:

Так как b>a, то и следовательно b

Тогда

Откуда координаты фокусов а эксцентриситет , по полученным данным строим эллипс.

Ответ: ,

 

Задача № 3. Написать каноническое уравнение эллипса, проходящего через точку М(5;0), если фокальное расстояние равно 6.

Решение: Запишем каноническое уравнение эллипса

Так как фокальное расстояние то С=3.

По условию точка М(5;0) принадлежит эллипса. Поэтому при подстановке координат точки М в уравнение эллипса, получим , откуда . Из равенства b находим ,

Итак, искомым уравнением эллипса будет уравнение

Решить самостоятельно:

Задача № 1. Напишите каноническое уравнение эллипса, если фокальное расстояние равно 8, а эллипс проходит через точку М(0;-3).

Ответ:

Задача № 2. Составить простейшее уравнение эллипса, фокусы которого лежат на оси ОX, если его полуоси равны 4 и 5.

Ответ:

 

Задача № 3. Найти координаты вершин, оси, фокусы и эксцентриситет эллипсов:

1) 2)

Ответ: 1) ; ;

2) ; ;

Задача № 4. Найти координаты вершин, оси, фокусы и эксцентриситет эллипсов:

1) 9x 2) 16x 3) 25x

Ответ: 1) ; ;

2) ; ;

3) ; ;

Задача № 5. Составить простейшее уравнение эллипса, у которого длина малой оси равна 24, а один из фокусов имеет координаты (-5;0)

Ответ:

Задача № 6. Расстояние между фокусами эллипса равно 30, а большая ось, лежащая на оси ОX, равна 34. Написать простейшее уравнение эллипса и найти его эксцентриситет.

Ответ: ;

Задача № 7. Составить простейшее уравнение эллипса, если известно,

Что один из фокусов находится в точке (6;0), а эксцентриситет

Ответ:

Задача № 8. Составить простейшее уравнение эллипса, если:

  1. между фокусами эллипса равно 6, а большая полуось равна 5;
  2. малая полуось равна 3, эксцентриситет равен
  3. большая полуось равна 10, эксцентриситет равен

Ответ: 1) ; 2) 3)

6.3. ГИПЕРБОЛА

Примеры:

Задача № 1. Найти координаты вершин, оси, фокусы, эксцентриситет и уравнения асимптот гиперболы , и построить её.

Решение: Сравнивая данное уравнение с каноническим уравнением гиперболы . Имеем .Следовательно, соответственно a=3, b=4. Тогда, действительно ось гиперболы , а мнимая ; координаты вершин А (-3;0), А (3;0).

Далее, ; следовательно, фокусами гиперболы служат точки Эксцентриситет гиперболы вычисляется по формуле, следовательно, . Наконец, подставляя значения

а=3, b=4 в формулу , получаем уравнение асимптот гиперболы: и .

Ответ: ; ; А (-3;0), А (3;0), ;

 

 

Задача № 2. Найти оси, вершины, фокусы, эксцентриситет и уравнения асимптот гиперболы 16x и построить её.

Решение:

Перенесем свободный член вправо и разделим на него все члены данного уравнения, В результате получим простейшее уравнение гиперболы.

или

Так как знак «-» стоит перед , то фокусы гиперболы расположены на оси Oy, а действительной осью , принадлежащая оси Oy. Сравнивая полученное уравнение с уравнением , имеем a=4, b=3, , координаты вершин (0;-3), (0;3). Далее, из формулы a получаем c т.е. с = =5.

Следовательно, фокусами гиперболы служат точки Эксцентриситет гиперболы вычисляется по формуле . Наконец, подставляя значения a = 4, b = 3 в формулу , получаем уравнение асимптот гиперболы: .

 

Ответ: ; ; (0;-3), (0;3).

 

Задача № 3. Напишите каноническое уравнение гиперболы, если фокальное расстояние равно 30 и гипербола проходит через точку М(-9;0).

Решение:

Так как гипербола проходит через точку М(-9;0), то следовательно

М(-9;0)=А (-9;0) - вершина гиперболы, принадлежащая оси Оx, поэтому каноническое уравнение гиперболы имеет вид подставляя координаты точки М в указанное уравнение, получаем а

Так как фокальное расстояние , то с=15, используя формулу получаем b . Тогда

Решить самостоятельно:

Задача № 1. Найти оси, вершины, фокусы, эксцентриситет и уравнения асимптот следующих гипербол.

1) 2) и построить их.

Ответ: 1) ; ; ,

2) ; ; (0;-6), (0;6) ,

Задача № 2. Найти координаты вершин, оси, фокусы, эксцентриситет и уравнения асимптот следующих гипербол.

1) 2)

2) и построить их.

Ответ: 1) ; ;

,

2) ; ;

3) ; ; (0;-6), (0;6) ,

Задача № 3. Напишите уравнение гиперболы, если:

а) ее действительная полуось равна 4, а мнимая -14;

б) фокальное расстояние равно 16, а мнимая полуось -6;

в) фокальное расстояние равно 6, а =1,5

г) действительная полуось равна 8, а ;

д) уравнение асимптоты , а действительная полуось равна 3, а

Ответ: а) б) в)

г) д) е)

Задача № 4. Составить простейшее уравнение гиперболы, действительная ось которой равна 6, а расстояние между фокусами равно 8. Написать уравнение сопряженной гиперболы.

Ответ: ;

Задача № 5. Напишите каноническое уравнение гиперболы, зная, что асимптоты её имеют уравнение , а фокусное расстояние равно 10.

Ответ:

Задача № 6. Сумма полуосей гиперболы равна 17, а эксцентриситет . Написать простейшее уравнение гиперболы и найти координаты её фокусов.

Ответ: ,

 

Задача № 7. Эксцентриситет гиперболы равен , а фокусами служат точки

Составить Уравнение гиперболы и написать уравнение её асимптот.

Ответ: , .

6.4. ПАРАБОЛА.

Задача № 1. Определить координаты фокусов и составить уравнение директрисы параболы

Решение:

Сравнивая это уравнение с уравнением , находим, что 2p=4, откуда . Таким образом, точка - фокусы параболы, а прямая , т. е. x=-1 или x+1=0 – её директриса.

Ответ: (1;0)

 

Задача № 2. Фокусы параболы с вершиной в начале координат лежит в точке F(0;-4). Написать уравнение этой параболы.

Решение: Так как F(0;-4) с Оy, то данная парабола симметрична относительно оси Оy, а ветви её направлены вниз. Кроме того О (0;0) -вершина параболы. Следовательно искомое уравнение параболы запишется в форме . Поскольку, . Тогда, уравнение параболы будет

Задача № 3. Директрисой параболы с вершиной в начале координат служит прямая 2x+5=0

Написать уравнение и найти координаты фокуса параболы.

Решение: Так как директрисой параболы с вершиной в начале координат служит прямая 2x+5=0 или , то ее фокус имеет координаты

 

 

, поэтому искомая кривая симметрична относительно оси Оx F() и ветви ее направлены вправо (абсцисса фокуса положительна). Следовательно, уравнение параболы имеет вид

Так как то и уравнение параболы будет: , а координаты ее фокуса F(2,5;0)

 

Ответ: ; F(2,5;0)

 

Задача №4. Написать уравнение параболы, симметричной относительно оси Оy, с центром в начале системы координат, если она проходит через точку В(1;-2).

Решение:

Так как парабола симметрична относительно оси Оy и имеет вершину в начале системы координат, то ее уравнение имеет вид . Поскольку точка В(1;-2) лежит на параболе, то ее координаты удовлетворяют параболы, т.е. ,

Откуда , и, следовательно, - уравнение параболы.

Ответ:

 

Задача № 5. Найти высоту арки моста длиной 24м, если арка имеет вид параболы, уравнение которой

Решение:

Построим эскиз параболы в декартовой прямоугольной системе координат. Обозначим через h высоту моста, а через =24 - длину арки мосту. Тогда, А(12;-h) П: .

Так как точка А принадлежит параболе , то ее координаты удовлетворяют уравнению параболы. Это дает возможность вместо текущих координат (x;y) подставить координаты данной точки в уравнение параболы. Тогда имеем

Итак, высота арки моста 3 м.

 

Ответ: h=3

Задача № 6. Струя воды, направленная под углом к плоскости горизонта поднимается на высоту 2 м и падает в 12 м от наконечника шланга. Найти параболическую траекторию струи.

Решение: Свяжем параболическую траекторию струи с декартовой прямоугольной системой координат так, чтобы параболическая траектория была симметрична оси Оy, ветви были бы направлены вниз, а ее вершина лежала бы в начале координат.

Тогда уравнение такой параболической траектории имеет вид , точка А(6;-2) П: , следовательно, ее координаты удовлетво-ряют уравнению параболы. Подстановка координат точки А вместо текущих координат x и y параболы , дает равенство . Следовательно, - уравнение параболической траектории струи.

Ответ:

 

Решить самостоятельно:

Задача № 7. Сечение рефлектора плоскостью проходящей через ось рефлектора, есть парабола. Написать ее уравнение, если ширина рефлектора 30 см, а глубина 20 см, (ось рефлектора совпадает с осью Ox)

Ответ:

 

Задача № 8. Из отверстия, находящегося на поверхности земли вытекает вода струей, представляющей ветвь параболы . На каком расстоянии от края бака падает струя на землю, если высота отверстия

1,5 м?

Ответ: 3 м.

Задача № 9. Осевое сечение параболического зеркала является параболой

Определить диаметр зеркала, если его «глубина» равна 18,75 см.

Ответ: 30 см.

 

Задача № 10. Камень брошенный под острым углом к плоскости горизонта, достиг наибольшей высоты 16 м., Описав параболическую траекторию, камень упал в 48 м., от точки бросания. Найти траекторию камня.

Ответ: .

Задача № 11 Найти параболу с вершиной в начале координат, если ее фокус лежит в точке а) F(3;0); б) F(-2;0); в) F(0;4); г) F(0;- )

Ответ: а) ; б) ; в) ; г)

 

Задача № 12 Найти параболы с вершиной в начале координат, если даны директрисы: а) ; б) x=-5; в) y=3; г) y=-2;

Ответ: а) ; б) ; в) ; г) .

 

Задача № 13. Найти координаты фокуса и написать уравнение директрисы для каждой из парабол.

а) ; б) ; в) ; г) . Построить эти параболы.

Ответ: а) F(2;0); x+2=0; б) F(-3;0); x-3=0; в) F(0; ); 2y+5=0

г) F(0;-4); x-4=0

 

Задача № 14. Проверить, лежат ли точки А(2;-2) и В(1;2) на параболе

Ответ: А лежат, В не лежат.

 

Задача № 15. Написать уравнение параболы с вершиной в начале координат, симметричной относительно оси Оx и проходящей через точку

А(4;-2)

Ответ:

 

Задача № 16. Напишите уравнение параболы с вершиной в начале координат, если:

А) парабола расположена в верхней полуплоскости симметрично относительно оси ординат, а ее фокальный параметр равен 4;

Б) парабола расположена в нижней полуплоскости симметрично относительно оси ординат, а ее фокальный параметр равен 6;

В) парабола расположена в правой полуплоскости симметрично относительно оси ординат, а ее фокальный параметр равен 3;

г) парабола расположена в левой полуплоскости симметрично относительно оси ординат, а ее фокальный параметр равен 5.

Ответ а) ; б) ; в) ; г) .

 

Практическое занятие № 7 на тему:



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: 2019-01-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: