ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2025
Просмотров: 869
Скачиваний: 0
Задача сводится к определению расстояния от точки R до прямой PQ.
Напишем уравнение этой прямой на основании уравнения |
x |
x1 |
y |
y1 |
, |
|||||||||||||||||||||
x2 |
x1 |
y2 |
y1 |
|||||||||||||||||||||||
имеем |
||||||||||||||||||||||||||
y |
5 |
x |
0 |
, |
x |
y 5 |
||||||||||||||||||||
1 |
5 |
3 |
0 |
3 |
4 |
|||||||||||||||||||||
или |
||||||||||||||||||||||||||
4х – 3у + 15 = 0 |
||||||||||||||||||||||||||
Расстояние от точки R (–1, –2) до этой прямой вычислим по формуле |
||||||||||||||||||||||||||
d |
A x0 |
B y0 |
C |
, |
||||||||||||||||||||||
A2 |
B2 |
|||||||||||||||||||||||||
имеем |
||||||||||||||||||||||||||
d |
3 ( |
2) 15 |
5 . |
|||||||||||||||||||||||
4 1 |
||||||||||||||||||||||||||
42 |
( |
3)2 |
||||||||||||||||||||||||
Следовательно, длина высоты равна 5.
Задания для решения:
1. Найти углы между прямыми:
y |
2 |
x |
7; |
|||||
а) |
3 |
|||||||
y |
5x |
9; |
||||||
y |
1 |
x |
3; |
|||||
б) |
||||||||
4 |
||||||||
x |
4 y |
7 |
0; |
|||||
в) |
2x |
4 y |
9 |
0; |
||||
6x |
2 y |
3 |
0. |
|||||
2. Через |
точку |
пересечения прямых 3х + 5у – 8 = 0; 4х – 7у + 3 = 0 |
||||||
провести прямую, перпендикулярную первой из них, и прямую, параллельную прямой 2х + 6у – 2 = 0.
3.Даны две стороны параллелограмма: х – у + 1 = 0, 3х + 2у – 12 = 0 и точка Е (6, 4) пересечения его диагоналей. Написать уравнение двух других сторон параллелограмма.
4.Стороны треугольника заданы уравнениями: 7х – 6у + 9 = 0;
5х + 2у – 25 = 0; 3х + 10у + 29 = 0. Найти координаты вершин и уравнения высот треугольника.
5. Найти точку, симметричную точке M (5, 5) относительно прямой
х+ у – 3 = 0.
6.Найти проекцию точки M (–5, 4) на прямую х – у – 5 = 0.
25
Тема 1.8 Полярная система координат на плоскости. Построение линий, заданных уравнениями в полярной системе координат.
(чертеж)
Полярная система координат определяется заданием некоторой точки О, луча Ох, исходящего из этой точки и единицы масштаба. Точка О называется полюсом, а луч Ох – полярной осью. Если М – произвольная точка плоскости, то ее положение на плоскости определяется заданием двух чисел:
расстоянием r |
OM |
и углом |
между полярной осью и вектором OM . |
||||||||||||||||||
Угол |
называется полярным углом, а расстояние r |
– полярным радиусом |
|||||||||||||||||||
точки М, r и |
– полярные координаты. |
||||||||||||||||||||
Связь между декартовыми х, у и полярными r, |
координатами точки М |
||||||||||||||||||||
выражается формулами: |
|||||||||||||||||||||
x |
r cos |
, |
r |
0, |
|||||||||||||||||
y |
r sin |
, |
0 |
2 . |
|||||||||||||||||
По декартовым координатам точки М легко найти ее полярные |
|||||||||||||||||||||
координаты, используя формулы: |
|||||||||||||||||||||
x |
y |
||||||||||||||||||||
r |
x2 |
y2 , |
cos |
, |
sin |
. |
|||||||||||||||
x2 |
y2 |
x2 |
y2 |
||||||||||||||||||
Образцы решения задач:
ПРИМЕР
Задания для решения:
1. Найти |
полярные |
координаты |
точек: |
||||||||||||
A(2 3; 2), B (0; |
3), C ( 4; 4), D ( 2; |
2) . |
|||||||||||||
2. Найти |
декартовы |
координаты |
точек: |
||||||||||||
A 10; |
, B 2; |
5 |
, C 0; |
, D 1; |
. |
||||||||||
2 |
4 |
10 |
4 |
||||||||||||
3.Записать уравнения заданных кривых в полярных координатах:
а) х = у ;
б) х + у – 1 = 0; в) х2 + у2 = 16; г) х2 – у2 = 4;
д) х2 + у2 = 6х.
4. Записать уравнения заданных кривых в декартовых прямоугольных координатах и построить эти кривые:
а) r = 5;
26
б) |
tg |
1; |
||
в) |
r |
4cos ; |
||
г) |
r |
9 |
. |
|
5 4 cos |
||||
27
Тема 1.9 Кривые 2-ого порядка на плоскости.
Кривые второго порядка
Эллипс |
Гипербола |
Парабола |
Каноническое уравнение |
|||||||||||||||||||||||||||
Каноническое уравнение |
гиперболы с полуосями а и b |
Каноническое уравнение |
|||||||||||||||||||||||||
x2 |
y2 |
||||||||||||||||||||||||||
эллипса с полуосями а и b |
1 |
||||||||||||||||||||||||||
x2 |
y2 |
a2 |
b2 |
параболы с параметром р |
|||||||||||||||||||||||
1 |
Фокусы гиперболы – точки |
y 2 |
2 px |
||||||||||||||||||||||||
a |
2 |
b |
2 |
||||||||||||||||||||||||
F1 (–с, 0) |
и F2 (c, 0) , где |
Фокус параболы – точка |
|||||||||||||||||||||||||
Фокусы эллипса – точки |
|||||||||||||||||||||||||||
p |
|||||||||||||||||||||||||||
F1 (–с, 0) |
и F2 (c, 0) , где |
c2 |
a2 |
b2 |
F |
,0 |
|||||||||||||||||||||
c |
2 |
a |
2 |
b |
2 |
Эксцентриситет гиперболы |
2 |
||||||||||||||||||||
Уравнение директрисы |
|||||||||||||||||||||||||||
Эксцентриситет эллипса |
c |
a2 |
b2 |
||||||||||||||||||||||||
a |
a |
1 |
p |
||||||||||||||||||||||||
c |
a |
2 |
b |
2 |
x |
||||||||||||||||||||||
a |
a |
1 |
Асимптоты гиперболы |
2 |
|||||||||||||||||||||||
y ba x.
Директрисы гиперболы
x a
Образцы решения задач:
ПРИМЕР Найти полуоси, фокусы и эксцентриситет эллипса 4х2 + 9у2 = 16. РЕШЕНИЕ: Разделив на 16 обе части уравнения, получим
x2 |
9 y 2 |
1 |
||||||||||||||||||||||
4 |
16 |
|||||||||||||||||||||||
или |
||||||||||||||||||||||||
x2 |
y 2 |
1. |
||||||||||||||||||||||
4 |
16 |
|||||||||||||||||||||||
9 |
||||||||||||||||||||||||
Сравнивая это уравнение с уравнением |
x2 |
y 2 |
1, находим: |
|||||||||||||||||||||
a 2 |
b2 |
|||||||||||||||||||||||
a2 4, b2 |
16 |
, a 2, b |
4 |
, c2 |
a2 b2 4 |
16 20 |
, |
|||||||||||||||||
9 |
3 |
9 |
9 |
|||||||||||||||||||||
28 |
||||||||||||||||||||||||
c |
2 5 |
, |
c |
5 |
. |
|||||
3 |
a |
3 |
||||||||
Таким образом, имеем:
a 2, b |
4 |
, F |
2 5 |
; 0 , F |
2 5 |
; 0 , |
5 |
. |
||||||
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
3 |
|||||||||
ПРИМЕР Написать простейшее уравнение эллипса, симметричного относительно координатных осей и проходящего через точки
L(32; 22), N (6; 0) .
РЕШЕНИЕ: Простейшее уравнение указанного эллипса имеет вид
x2 |
y 2 |
1. |
|
a 2 |
b2 |
||
Определим а2 и b2 из условия принадлежности эллипсу точек L и N. Подставляя координаты этих точек в данное уравнение, получим:
18 |
8 |
1, |
36 |
0 |
1. |
||
a2 |
b2 |
a2 |
b2 |
||||
Из второго уравнения находим, что а2 = 36. Подставляя найденное значение а2 в первое уравнение, получаем
18 |
8 |
1, |
||
36 |
b2 |
|||
откуда b2 = 16.
Таким образом, искомое решение будет
x 2 |
y 2 |
|||
1. |
||||
36 |
16 |
|||
ПРИМЕР Найти полуоси, координаты фокусов, эксцентриситет, уравнения
асимптот и директрис гиперболы
9х2 – 16у2 = 144.
РЕШЕНИЕ: Приведем данное уравнение к каноническому виду, для чего необходимо разделить обе части его на 144. Выполняя деление, получим
x2 |
y 2 |
1. |
||||||||||||||||||
16 |
9 |
|||||||||||||||||||
x2 |
y 2 |
заключаем, что а2 = 16, |
||||||||||||||||||
Сравнивая это уравнение с уравнением |
1, |
|||||||||||||||||||
a 2 |
b2 |
|||||||||||||||||||
b2 = 9. Таким образом, |
а = 4 |
есть действительная полуось, b = 3 – мнимая |
||||||||||||||||||
полуось. Далее, c |
a2 |
b2 |
5, |
фокусы |
F1 (–5, 5), |
F2 (5, |
5). |
|||||||||||||
16 |
9 |
|||||||||||||||||||
Эксцентриситет |
c |
5 |
. Подставляя значения а и b в формулу |
y |
b |
x , |
||||||||||||||
a |
4 |
a |
||||||||||||||||||
получаем уравнения асимптот:
y 34 x .
29
В соответствии с формулой x a , находим уравнения директрис:
x |
16 |
||
. |
|||
5 |
|||
ПРИМЕР Составить простейшее уравнение гиперболы, симметричной относительно координатных осей, пересекающей ось Оу и проходящей через
две точки: M (24, 55), N (0, 5) . Найти фокусы этой гиперболы. РЕШЕНИЕ: Уравнение гиперболы ищем в виде
x2 |
y 2 |
1. |
|
a 2 |
b2 |
||
Так как точки М и N лежат на гиперболе, то их координаты удовлетворяют уравнению гиперболы.
Подставляя координаты данных точек в это уравнение, получим
125 |
242 |
1, |
25 |
1. |
|||
b2 |
a 2 |
b2 |
|||||
Решая полученную систему, найдем:
b2 25, a2 144.
Таким образом,
y 2 |
x2 |
||
1 |
|||
25 |
144 |
||
есть искомое уравнение.
Определим с по формуле c a2 b2 144 25 13.
Фокусы данной гиперболы лежат на оси Оу: F1 (0, –13), F2 (0, 13).
ПРИМЕР Найти координаты фокуса и уравнение директрисы параболы y 2 12x.
РЕШЕНИЕ: Сравнивая уравнение y 2 12x с уравнением y 2 2 px , получаем
2р = 12, откуда p 6, |
p |
3. |
Следовательно, уравнение директрисы х = –3, |
|
2 |
||||
фокус находится в точке F (3, 0).
ПРИМЕР Найти координаты фокуса и уравнение директрисы параболы x2 8y.
РЕШЕНИЕ: Сравнивая уравнение x2 8y. с уравнением x2 2 py , получаем
2р = 8, откуда p 4, |
p |
2. |
Таким образом, уравнение директрисы у = –2, |
|
2 |
||||
фокусом является точка F (0, 2).
ПРИМЕР Составить уравнение геометрического места точек, одинаково удаленных от точки F (0, 3) и прямой у = –5.
30