Файл: математика Раздел1 практика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.07.2025

Просмотров: 869

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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