Методическое пособие по выполнению контрольных работ по высшей математике для студентов заочного отделения технологических специальностей. Гармаев В.Д - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

17
12 1 1 1
222
[ , ] 11 3 16 10 10 5 ;
212
ijkijk
cc x y z i j k
xyz
===++
rr
Векторное произведение
],[
21
cc
ρ
ρ
0
r
, следовательно,
векторы
21
cиc
ρ
ρ
не коллинеарны.
Задача 5
0
. Компланарны ли векторы cba
ρ
ρ
ρ
,,.
Решение: Векторы называются компланарными
,
если они лежат в одной плоскости или параллельны одной
плоскости. Необходимым и достаточным условием
компланарности векторов cba
ρ
ρ
ρ
,, является равенство нулю
их смешанного произведения
0=cba
ρ
ρ
ρ
или, в координатной
форме,
0=
zyx
zyx
zyx
ccc
bbb
aaa
.
Пример: Проверить, компланарны ли векторы
)8,5,1(),3,4,2(,)1,0,1( === cba
ρ
ρ
ρ
.
Решение: Вычислим определитель третьего
порядка, составленный из координат векторов cba
ρ
ρ
ρ
,,.
Разложим его по элементам первой строки.
10 1
43 23 2 4
24 31 0 1
58 18 1 5
158
147 0 14 61 0;
=− =
=⋅ + =
(,,)ab c
r
rr
0.
18
Следовательно, векторы cba
ρ
ρ
ρ
,, не компланарны.
Кривые второго порядка
Уравнение
222
)()( Rbyax =+ определяет
окружность радиуса R с центром в точке с координатами
(а;в). Если центр окружности совпадает с началом
координат, то уравнение окружности принимает вид
222
Ryx =+ .
Эллипс есть геометрическое место точек, сумма
расстояний которых от двух постоянных точек-фокусов
эллипса есть величина постоянная, равная 2а. Расстояние
между фокусами
cFF 2
21
=
; простейшее уравнение
эллипса мы получим, выбрав прямую, соединяющую
фокусы, за ось абсцисс, и поместив начало координат в
середине между ними. Тогда уравнение эллипса примет
вид:
1
2
2
2
2
=+
b
y
a
x
, где
222
cab = . Точки
пересечения эллипса
с его осями (А
1
и А
2
,
В
1
и В
2
) называются
вершинами эллипса.
Параметры а и в, входящие в уравнение эллипса равны его
полуосям.
Эксцентриситетом эллипса называется отношение
расстояния 2с:2а, т.е.
a
c
=
ε
; очевидно, ε<1. Расстояния
точки до фокусов называются ее фокальными радиусами
векторами (r
1
и r
2
). Для любой точки М(х;у) эллипса имеем:
М
                                                                                                       ρρρ
            i     j    k     i j k                                              Следовательно, векторы a , b , c не компланарны.
 r r
[c1 ,c2 ] = x1   y1    z1 = 11 3 16 = −10 i + 10 j + 5k ;                       Кривые второго порядка
           x2    y2    z2     2    1     2                                      Уравнение       ( x − a ) 2 + ( y − b) 2 = R 2 определяет
                                                                         окружность радиуса R с центром в точке с координатами
                               ρ ρ          r                            (а;в). Если центр окружности совпадает с началом
Векторное произведение        [c1 , c 2 ] ≠ 0 ,    следовательно,        координат, то уравнение окружности принимает вид
        ρ    ρ
векторы c1 и c 2 не коллинеарны.                                          x2 + y2 = R2 .
                                             ρρρ
       Задача 50. Компланарны ли векторы a , b , c .                            Эллипс есть геометрическое место точек, сумма
       Решение: Векторы называются компланарными,                        расстояний которых от двух постоянных точек-фокусов
если они лежат в одной плоскости или параллельны одной                   эллипса есть величина постоянная, равная 2а. Расстояние
плоскости. Необходимым и достаточным условием                            между фокусами F1 F2 = 2c ; простейшее уравнение
                          ρρρ
компланарности векторов a , b , c является равенство нулю                эллипса мы получим, выбрав прямую, соединяющую
                              ρρρ                                        фокусы, за ось абсцисс, и поместив начало координат в
их смешанного произведения ab c = 0 или, в координатной
форме,                                                                   середине между ними. Тогда уравнение эллипса примет
                                                                         вид:
        ax a y az
                                                                                                            x2 y2
        bx b y bz = 0 .                                                                                       +    = 1,    где
                                                                                                  М        a2 b2
        cx c y cz
                                                                                                               b 2 = a 2 − c 2 . Точки
        Пример:
              ρ     Проверить, компланарны ли векторы                                                          пересечения эллипса
ρ                          ρ
a = (1,0,−1), b = (2,4,3), c = (1,−5,8) .                                                                      с его осями (А1 и А2,
        Решение:         Вычислим определитель третьего                                                        В1 и В2) называются
                                                 ρρρ                                                           вершинами эллипса.
порядка, составленный из координат векторов a , b , c .
Разложим его по элементам первой строки.                                 Параметры а и в, входящие в уравнение эллипса равны его
                                                                         полуосям.
            1    0     −1                                                Эксцентриситетом       эллипса    называется       отношение
                               4 3           2 3        2   4
            2    4      3 =1           −0          −1           =                                    c
                                                                         расстояния 2с:2а, т.е. ε = ; очевидно, ε<1. Расстояния
                               5 8           1 8        1 −5                                         a
            1 −5       8
                                                                         точки до фокусов называются ее фокальными радиусами –
            = 1 ⋅ 47 − 0 + 14 = 61 ≠ 0;                                  векторами (r1 и r2). Для любой точки М(х;у) эллипса имеем:
                            r r r
                           (a ,b , c ) ≠0.

                                                                    17   18