Типовые задачи по аналитической геометрии (1006507), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Угол между векторами a и b равен , вектор c образует с плоскостью, параллель-ной векторам a и b , угол , причем a 1 , b 2 , с 3 . Векторы d и e линейно выражаются через a и b . Величины , углов и разложения векторов d и e приведены втаблице 7.3. Вычислить:а) (a , b ) , (a b , a b ) , (d , e ) ;б) [a , b ] , [a b , a b ] , [d , e ] ;в) (a , b , c ) , (a b c , d 2c , e c ) .Вар.de1120o30o3a b3150o45o5135o7Таблица 7.3.eВар.da 3b230o60o4a ba 4b3a 2b3a 2b445o60o4a 3b4a 3b60o5a b5a b660o45oa 2ba 2b120o45o5a 2b5a 2b830o45o2a 3b2a 3b9150o60o5a 3b5a 3b1045o30oa 4ba 4b11135o30o5a 4b5a 4b1260o30oa 3ba 3b13120o60oa 6ba 6b14150o60oa 5ba 5b15150o30o3a 5b3a 5b16135o30o2a 5b2a 5b17135o45oa 7ba 7b18120o45o3a 4b3a 4b1930o60o7a b7a b20150o60o6a b6a b4.
Разложения векторов a , b в ортонормированном базисе i , j приведены в табли-це 7.4. Найти:а) разложение вектора i по векторам a и b ;б) длину вектора a ;в) единичный вектор e , имеющий направление вектора a ;г) направляющие косинусы вектора a ;д) величину угла между векторами a и b ;е) алгебраическое значение пр a ортогональной проекции вектора a на направлениеbвектора b ;ж) ортогональную проекцию прb a вектора a на направление вектора b ;з) вектор с , имеющий длину вектора b и направление вектора a .81Таблица 7.4.abВар.abВар.abВар.abВар.15i j2i 3 j22i 3 ji 2j3i 5j4i j42i 4 j53i 4 j 2i 3 j62i ji 2j7i 3j4i j82i 4 j 3i 2 j93i 2 j2i j102i ji 3j11i 4j4i 3 j124i j3i 2 j135i 2 j2i j142i 4 ji 3j15i 3j4i 2 j164i 3 j5i j175i 3 j4i 3 j182i 5 j3i j193i 4 j 4i 2 j204i 2 j5i j3i j5.
На векторах OA , OB , OC построена треугольная пирамида OABC . Разложения этихвекторов в ортонормированном базисе i , j , k приведены в таблице 7.5. Найти:а) длину ребра OA ;б) величину угла AOC ;в) площадь S треугольника OAC ;г) объем V пирамиды OABC ;д) высоту h пирамиды, опущенную из вершины B .Таблица 7.5.Вар.OCВар.OAOBOAOBOC1 2i 2 j k2i j ki jk22i 2 j k 2i j ki j 2k3 2i 2 j ki 2jki jk42i 2 j ki 2j ki j 2k5 2i j 2ki j 2ki jk62i j 2k i j 2k3i j k7 2i j 2k3i j k2i j k82i j 2k 3i j k3i j k9 i 2 j 2ki 3j k2i j k10i 2 j 2ki 3j k3i j k11 i 2 j 2ki j 3k2i j k12 i 2 j 2k i j 3ki 3j k13 2i 2 j k4i j ki 2jk142i 2 j k 4i j ki 3j k15 2i 2 j ki 4jki 2jk162i 2 j ki 4j ki 3j k17 2i j 2ki j 4ki 2jk182i j 2k i j 4ki j 3k19 2i j 2ki jki j 2k202i j 2ki j ki j 3k6.
Координаты точек A и B в прямоугольной системе координат Oxy приведены в таб-лице 7.6. Составить следующие уравнения прямой AB :а) каноническое;б) параметрическое;в) общее;г) нормированное;д) в отрезках;е) разрешенное относительно y (т.е. с угловым коэффициентом).82Вычислить:ж) расстояние от прямой AB до начала координат O ;з) площадь S треугольника, образованного этой прямой с координатными осями;и) величину угла между этой прямой и положительным направлением оси абсцисс.Таблица 7.6.ABВар.ABВар.ABВар.ABВар.1(1,2)(0,2)2(1,1)(0,2)3(2,1)(3,1)4(0,1)(1,1)5(1,2)(3,0)6(1,1)(3,2)7(2,2)(3,1)8(0,2)(1,1)9(1,2)(2,0)10(1,1)(3,0)11(1,0)(1,1)12(0,3)(1,1)13(1,3)(2,1)14(1,1)(3,2)15(0,2)(1,1)16(0,1)(3,1)17(1,3)(2,1)18(2,2)(3,1)19(2,0)(1,1)20(0,2)(1,1)7.
Координаты вершин треугольника ABС в прямоугольной системе координат Oxyприведены в таблице 7.7. Требуется:а) составить общее уравнение серединного перпендикуляра к стороне BC ;б) составить каноническое уравнение прямой, содержащей медиану AM ;в) составить общее уравнение прямой, содержащей высоту AH ;г) составить параметрическое уравнение прямой, содержащей биссектрису AL ;д) найти расстояние от вершины A до прямой BC (т.е. высоту AH треугольника);е) найти величину угла между прямыми AC и BC ;ж) найти координаты точки O , симметричной точке O относительно прямой AB .BСВар.ABТаблица 7.7.С(6,4)(2,0)(0,4)2(4,6)(4,0)(4,2)3(3,8)(1,4)(7,2)4(4,6)(1,3)(5,1)5(3,4)(5,0)(1,2)6(3,8)(7,2)(1,4)7(1,3)(3,5)(5,1)8(3,4)(1,3)(5,1)9(1,3)(3,1)(7,3)10(5,5)(2,4)(6,0)11(3,1)(4,3)(2,5)12(0,5)(3,1)(5,3)13(3,4)(1,3)(7,1)14(1,3)(0,5)(6,3)15(4,2)(7,1)(7,5)16(3,1)(5,0)(1,4)17(0,2)(3,1)(5,3)18(3,1)(3,4)(1,0)19(2,4)(1,7)(3,1)20(4,1)(1,2)(3,0)Вар.A18.
Координаты вершин A , B и С треугольной пирамиды OABC в прямоугольной си-стеме координат Oxyz приведены в таблице 7.2. Требуется:а) составить общее уравнение плоскости грани ABC ;83б) найти расстояние h от вершины O до плоскости грани ABC ;в) составить каноническое уравнение прямой BC ;г) найти расстояние от вершины A до прямой BC (т.е. высоту AH треугольника ABC );д) составить общее и каноническое уравнения прямой, содержащей высоту AH треугольника ABC ;е) найти величину угла между плоскостями граней OAB и ABC ;ж) найти величину угла между ребром OA и плоскостью грани ABC пирамиды;з) найти проекцию O1 вершины O на плоскость основания ABC ;и) составить каноническое уравнение прямой, проходящей через вершину O и точку Mпересечения медиан треугольника ABC ;к) найти величину угла между прямыми OM и AB ;л) найти расстояние d между прямыми OM и AB ;м) найти проекцию C1 вершины C на прямую AB ;н) составить уравнение прямой, симметричной прямой OM относительно плоскости основания ABC .9.
Уравнения 1), 2) линий второго порядка в данной прямоугольной системе координатOxy приведены в таблице 7.8.9.1. Уравнение 1) привести к каноническому виду, выполняя преобразование данной си-стемы координат без поворота, определить название линии, найти координаты ( x0 , y0 ) начала O канонической системы координат Oxy в данной системе координат Oxy , записатьформулы, выражающие координаты x , y через канонические координаты x , y , построитьлинию в данной системе координат Oxy .9.2. Для уравнения 2) вычислить ортогональные инварианты, по ним определить назва-ние линии и составить каноническое уравнение, вычислить угол , на который повернутаканоническая система координат Oxy относительно данной системы координат Oxy , найтикоординаты ( x0 , y0 ) начала O в данной системе координат, записать формулы, выражающие координаты x , y через канонические координаты x , y , построить линию в данной системе координат Oxy .Таблица 7.8.Вар.Уравнение 1)Уравнение 2)14x2 y 2 8x 2 y 3 08 x 2 12 xy 17 y 2 40 x 80 y 80 024 x 2 9 y 2 8 x 18 y 23 07 x 2 8 xy y 2 36 x 18 y 45 0843x2 4 y 2 2x 8 y 7 09 x 2 12 xy 4 y 2 78 x 52 y 117 04x2 2x 6 y 7 04 x 2 10 xy 4 y 2 4 x 4 y 1 05x2 y 2 2 x 2 y 1 05 x 2 8 xy 5 y 2 2 x 2 y 7 069 x 2 y 2 18 x 2 y 1 016 x 2 24 xy 9 y 2 60 x 80 y 500 074 x 2 9 y 2 16 x 36 y 20 09 x 2 24 xy 16 y 2 120 x 90 y 750 084 x 2 y 2 16 x 2 y 1 0x 2 6 xy 7 y 2 12 x 4 y 12 099 x 2 y 2 36 x 2 y 35 013x 2 18 xy 37 y 2 80 x 240 y 360 010x 2 2 x 6 y 11 04 x 2 12 xy 9 y 2 52 x 78 y 117 0114x2 y 2 8x 4 y 4 09 x 2 6 xy y 2 60 x 20 y 10 0129 x 2 y 2 18 x 4 y 4 03x 2 8 xy 3 y 2 20 x 10 y 20 0134 x 2 9 y 2 8 x 36 y 4 016 x 2 24 xy 9 y 2 90 x 120 y 750 014x2 y 2 4x 2 y 4 09 x 2 24 xy 16 y 2 80 x 60 y 500 0154 x2 y 2 8x 2 y 1 0x 2 8 xy 7 y 2 18 x 36 y 45 016x 2 4 y 2 2 x 16 y 19 07 x 2 6 xy y 2 4 x 12 y 12 0174 x 2 9 y 2 8 x 36 y 4 0x 2 6 xy 9 y 2 20 x 60 y 10 018x2 4 y 2 4x 8 y 4 017 x 2 12 xy 8 y 2 80 x 40 y 80 019y2 4x 2 y 7 03x 2 8 xy 3 y 2 10 x 20 y 20 0204 x 2 9 y 2 16 x 18 y 43 037 x 2 18 xy 13 y 2 240 x 80 y 360 010.
Уравнения 1), 2) поверхностей второго порядка в данной прямоугольной системе ко-ординат Oxyz приведены в таблице 7.9.10.1. Уравнение 1) привести к каноническому виду, выполняя преобразование даннойсистемы координат (без поворотов), определить название поверхности, найти координаты( x0 , y0 , z0 ) начала O канонической системы координат Oxyz в данной системе координатOxyz , записать формулы, выражающие координаты x , y , z через канонические координатыx , y , z , построить поверхность в данной системе координат Oxyz .10.2.
Для уравнения 2) вычислить ортогональные инварианты, по ним определить назва-ние поверхности и составить каноническое уравнение, найти координаты базисных векторовs1 , s2 , s3 и координаты ( x0 , y0 , z0 ) начала O канонической системы координат Oxyz относительно данной системы координат Oxyz , записать формулы, выражающие координатыx , y , z через канонические координаты x , y , z , построить поверхность в канонической си-стеме координат Oxyz .85Таблица 7.9.Вар.Уравнение 1)Уравнение 2)19 x 2 4 y 2 36 z 2 18 x 16 y 72 z 11 02y 2 z 2 8 x 2 y 4 z 19 039 x 2 4 y 2 36 z 2 36 x 8 y 216 z 328 04x 2 4 y 2 8 x 16 y 8 z 16 05x2 4 y2 z 2 2 x 8 y 4 z 3 06x 2 4 y 2 4 z 2 6 x 8 y 8 z 13 07x 2 4 y 2 z 2 2 x 16 y 4 z 7 084 x 2 36 y 2 9 z 2 16 x 72 y 18 z 11 04 x 2 y 2 z 2 4 xy 4 xz 2 yz 24 x 12 y 12 z 12 09x 2 9 y 2 z 2 4 x 18 y 6 z 13 08 y 2 4 xy 2 xz 4 yz 8 x 30 y 4 z 2 0104 x2 y 2 z 2 8x 4 y 2 z 3 0114 x 2 y 2 z 2 16 x 2 y 2 z 14 0129 x 2 y 2 z 2 18 x 6 y 4 z 13 013x 2 4 y 2 z 2 2 x 16 y 2 z 14 014x2 4 y2 z 2 4x 8 y 6z 9 015x 2 9 y 2 9 z 2 6 x 18 y 18 z 0169 y 2 z 2 18 x 18 y 6 z 011x 2 20 y 2 31z 2 40 xy 56 xz 20 yz 90 x 180 z 180 05 x 2 5 y 2 7 z 2 14 xy 10 xz 10 yz 24 x 24 y 12 025 x 2 16 y 2 4 z 2 40 xy 20 xz 16 yz 120 x 120 y 60 z 05 x 2 5 y 2 14 z 2 2 xy 20 xz 20 yz 12 x 12 y 12 08 x 2 5 y 2 5 z 2 4 xy 4 xz 8 yz 48 x 6 y 24 z 45 05 x 2 14 y 2 19 z 2 20 xy 10 xz 44 yz 60 y 120 z 150 07 x 2 7 y 2 22 z 2 2 xy 8 xz 8 yz 12 x 12 y 12 022 x 2 7 y 2 7 z 2 8 xy 8 xz 2 yz 12 y 12 z 12 05 x 2 5 y 2 7 z 2 14 xy 10 xz 10 yz 24 x 24 y 36 013 x 2 13 y 2 4 z 2 22 xy 4 xz 4 yz 12 x 12 y 24 z 12 04 x 2 16 y 2 25 z 2 16 xy 20 xz 40 yz 60 x 120 y 120 z 04 x 2 13 y 2 13 z 2 4 xy 4 xz 22 yz 24 x 12 y 12 z 12 014 x 2 5 y 2 5 z 2 20 xy 20 xz 2 yz 12 y 12 z 12 019 x 2 14 y 2 5 z 2 44 xy 10 xz 20 yz 120 x 60 y 150 08617x2 y 2 4z 2 6 x 4 y 8z 9 018x 2 z 2 4 x 8 y 2 z 19 019x 2 9 y 2 z 2 6 x 18 y 2 z 10 0204 x 2 y 2 z 2 16 x 4 y 2 z 7 020 x 2 11 y 2 31z 2 40 xy 20 xz 56 yz 90 y 180 z 180 0x 2 4 y 2 z 2 4 xy 2 xz 4 yz 12 x 24 y 12 z 12 07 x 2 5 y 2 5 z 2 10 xy 10 xz 14 yz 24 y 24 z 12 05 x 2 5 y 2 8 z 2 8 xy 4 xz 4 yz 24 x 6 y 48 z 45 0ЛИТЕРАТУРА1.