Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Уравнение прямой в общем виде.
Докажем, что уравнение Ах+Ву+С=0 – уравнение первой степени с двумя неизвестными является уравнением прямой при различных значениях А, В, С. а) Пусть А=С=0, В 0 Ву=0, следовательно у=0 – ось (ОХ) б) Пусть В=С=0, А 0 Ах=0, следовательно х=0 – ось (ОУ) в) Пусть А=В=0, С 0 0=С (такого быть не может) г) Пусть А=0, В 0, С 0 Ву+С=0, следовательно у=- = в, у=в || (OX) д) Пусть В=0, А 0, С 0. Ах+С=0, следовательно х=- =а, х=а || (ОУ). е) Пусть С=0, А¹ 0, В¹ 0. Ах + Ву = 0 Þ у= Þ у = • x ж) Пусть А¹ 0, В¹ 0, С¹ 0. Ах+Ву = -С Þ у = + ( ) у = κ х + в, - прямая не проходит через начало координат. Получим, что уравнение Ах+Ву + С = 0 при различных значениях А, В, С содержит в себе все случаи взаимного расположения прямой осей координат. Значит уравнение Ах+Ву + С = 0 - уравнение прямой в общем виде. 2) Уравнение прямой в отрезках. Преобразуем Ax+By+C=0 Ax+By=-C: (-C) - •x+ (- )•y=1 Если х=0Þ у=b; В(0; b). У=0Þ х=а; А(a; 0) Уравнение прямой, проходящей через две точки. M1 (x1; y1): M2 (x2; y2). M (x; y) – точка с текущими координатами. М1М {x-x1; y-y1} M1M2 {x2-x1; y2-y1}. M1M2 || М1МÞ = или Уравнение прямой с заданным нормальным вектором. Вектор {A; B} и l, называется нормальным вектором прямой l. Пусть М0 (х0; у0). М (х; у); {A; B}; l {M0}; l M0M {x-x0; y-y0} {A; B}. M0MÞ •M0M =0 A(x-x0)+B(y-y0)=0 Раскроем скобки Ах+Ву+(-Ах0-Ву0)=0 Ах+Ву+С=0 – уравнение прямой в общем виде. Если 2х+3у+5=0Þ {2; 3}. -4х+2у-1=0Þ {-4; 2}. 5) Уравнение прямой с угловым коэффициентом и проходящей через точку М0(х0; у0). А(х-х0)+В(у-у0)=0 В(у-у0)=- А(х-х0) у-у0=- (х-х0); =κ y-y0= κ (x-x0). Уравнение пучка прямых. Пучком прямых называется множество прямых, проходящих через одну точку – М0 (х0; у0). Прямые L1, L2, L3…отличаются только угловым коэффициентом, следовательно у-у0=κ (х-х0) можно считать уравнением пучка прямых при условии, что κ будет меняться. М0(х0; у0) – центр пучка. L0 (ox) Þ Tg900 – не существует. Значит в уравнении y-y0=κ (x-x0) не содержит уравнение прямой L0. Ее уравнение будет х=х0, так как κ =tg900 – не существует. Каноническое и параметрическое уравнение прямой.
действительных чисел)
параметрическое уравнение прямой каноническое уравнение прямой 8) Расстояние от точки до прямой а) L: Ах+Ву+С=0 M0 (x0; y0 ) {A, B}; M1(x1; y1) l, Þ Ах1+Ву1+С=0 (и) Þ С=-Ах1-Ву1 б) l имеет {A, B}; //M1M0Þ =00 или 1800 ( - угол между и M1M0). Тогда cos = 1. M1M0 {x0-x1; y0-y1}. в) Найдем • M1M0 = А(х0-х1)+В(у0-у1) = Ах0+Ву0+(-Ах1-Ву1) Из подставим во и получим M1M0 = Ах0+Ву0+С г) • M1M0 = | |•| M1M0 |• cos = | |•| M1M0 | Сравним и. | |•| M1M0 | = Ах0+Ву0+С откуда | M1M0| = dl = Þ
9) Уравнение биссектрисы угла. L1: A1x+B1y+C1=0 L2: A2x+B2y+C2=0 L – биссектриса угла А. М(х; у) L, тогда | MM1 | = | MM2 | - есть векторы уравнения биссектрисы D1=D2 (Расстояния от точки М (х; у) до прямых L1 и L2 одинаковы). = Пример №1. Написать уравнение биссектрисы угла, образованного прямыми L1, L2, в котороым лежит точка О (0; 0). L1: x1+2y-5=0; 1 {1; 2} = {A1; B1} L2: 3x-6y+2=0; тогда 2 {3; -6} = {A2; B2}. = Þ = Проверим знак прямых L1 и L2 в точке О (0; 0). L1: 0+2 0-5=-5; < 0 L2: 0-0+2=2; > 0, при этих условиях раскрываем модули:
|3x-6y+2|=3x-6y+2 - = -3x-6y+15=3x-6y+2 Þ 6x-13=0 Уравнение биссектрисы. x= Þ , биссектриса параллельна ОУ.
Ориентация полуплоскости. l: Ax+By+C=0 если Ах1+Ву1+С > 0, то если Ах2+Ву2+С < 0, то
Пример №2. Найти уравнение биссектрисы угла А, треугольника АВС. 1. Составим уравнение (АС), проходящей через две точки. = Þ 8х+у-4=0 (АС) аналогично уравнение (АВ): = х-3у-14=0 – это (АВ). По п. 8 имеем. = Сориентируем L1 и L2 относительно любой точки, находящейся внутри угла ВАС. Этой точкой может быть середина отрезка ВС. М (2, 5; -7, 5) или любая другая точка на прямой ВС.
L2: 8 2, 5-7, 5-4, < 0 Þ |8x+y-4| = -8x-y+4 - выполним преобразования и приведем к виду ( +8 ) х – (3 - ) у - (14 +4 ) = 0. – уравнение биссектрисы l. Аналогично можно найти уравнения биссектрис и других внутренних углов этого треугольника. Угловой коэффициент прямой. Определение.Угловым коэффициентом называют тангенс угла наклона прямой к положительному направлению оси (ОХ). k=tg φ * Если φ < 900, то k> 0 Если φ > 900, но φ < 1800, то k< 0 Если φ =900, то k – не существует Если φ =00 или φ =1800, то k=0
Если прямая проходит через две точки М1(х1; у1) и М2(х2; у2) образует с осью Оx угол , то из треугольника М1NM2 найдем t g φ = = Þ tg φ =k. k = ** Кроме этого в п. 1 мы обозначили k=- ****, **, *** три способа нахождения углового коэффициента прямой. k=tgφ, k = , k =- . Угол между прямыми. Определение. За угол между прямыми принимаются наименьший из углов образованных этими прямыми. l1 : A1x+B1y+C1=0, {A1; B1}. l2 : A2x+B2y+C2=0, {A2; B2}. l1l2 = =φ. Найдем cos φ = где • = A1•A2+B1•B2 | | = ; | | = ; Если l1 || l 2, то φ =0 или φ =π Þ cos φ = 1 Если l 1 l 2, то φ =900 и Þ cos φ =0 Если φ < 900, то Þ cos φ > 0 Если 900< φ < 1800, то Þ cos φ < 0 |cos φ | 1.! Угол α 2 – внешний угол треугольника АВС α 2= α 1+ φ Þ φ = α 2- α 1 tg φ =tg(α 2- α 1) = tg α 2=k2, tg α 1=k1. Тогда tg φ = . Формула tg φ, φ образован при повороте прямой l1 вокруг точки В до совмещения с прямой l2 (против часовой стрелки). Если l1||l2, то φ =0 и φ =1800Þ k2=k1 Если l1 l2, то φ =900, tg900 – не существует, но ctg900=0, т.е. = 0 Þ 1+k2 k1=0, k2=- Если l1 l2=B, φ < 900, то tg φ > 0. Если 900< φ < 1800, то tg φ < 0. В) Взаимное расположение двух прямых. l1 имеет k1 и {A1; B1} l2 имеет k2 и {A2; B2} l1 : A1x+B1y+C1=0 l2 : A2x+B2y+C2=0 Если l1 l2 = M0(x0; x0), то
A2x+B2y+C2=0 * Если l1||l2, то || Þ = и k1=k2 ** Если l1 l2, то Þ A1 •A2+B1 •B2=0 и k2=- Если l1=l2, то = = . * и ** есть условия параллельности и перпендикулярности прямых. 13) Площадь параллелограмма и треугольника. Найдем координаты векторов, которые образуют данный параллелограмм. АВ {x2-x1; y2-y1} AC {x3-x1; y3-y1} По определению векторного произведения векторов (лекция 3 п.1). SABCD=|AB•AC|
SABCD =
SABC=
Пример: А (2; -3) В(4; 2) С(-1; 5)
SABC= | |= |(16+15)| = •31=15.5 (кв.ед.) - Ответ.
SABC = | | = | (-6-25) | = • -31| = •31 = 15.5 (кв.ед.) - Ответ Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-01; Просмотров: 1253; Нарушение авторского права страницы