Составители:
Рубрика:
21
Решение. По условию задачи вектор ОА(1,-1,3) является нормальным
вектором плоскости, тогда ее уравнение можно записать в виде
x-y+3z+D=0. Подставив координаты точки А(1,-1,3), принадлежащей плос-
кости, найдем D: 1-(-1)+3⋅3+D = 0 ⇒ D = -11. Итак, x-y+3z-11=0.
Пример 1.16. Составьте уравнение плоскости, проходящей через ось
Оz и образующей с плоскостью 2x+y-
5 z-7=0 угол 60
о
.
Решение. Плоскость, проходящая через ось Oz, задается уравнением
Ax+By=0, где А и В одновременно не обращаются в нуль. Пусть В не
равно 0, A/Bx+y=0. По формуле косинуса угла между двумя плоскостями
21
110
2
m
m
+
+
= cos 60
о
, где m = A/B.
Решая квадратное уравнение 3m
2
+ 8m - 3 = 0, находим его корни
m
1
= 1/3, m
2
= -3, откуда получаем две плоскости 1/3x+y = 0 и -3x+y = 0.
Пример 1.17. Составьте канонические уравнения прямой:
5x + y + z = 0, 2x + 3y - 2z + 5 = 0.
Решение. Канонические уравнения прямой имеют вид:
xx
m
yy
n
zz
p
−
=
−
=
−
111
где m, n, р - координаты направляющего вектора прямой, x
1
, y
1
, z
1
- коорди-
наты какой-либо точки, принадлежащей прямой. Прямая задана как линия
пересечения двух плоскостей. Чтобы найти точку, принадлежащую пря-
мой, фиксируют одну из координат (проще всего положить, например,
x=0) и полученную систему решают как систему линейных уравнений с
двумя неизвестными. Итак, пусть x=0, тогда y + z = 0, 3y - 2z+ 5 = 0, откуда
y=-1, z=1. Координаты точки М(x
1
, y
1
, z
1
), принадлежащей данной прямой,
мы нашли: M (0,-1,1). Направляющий вектор прямой легко найти, зная
нормальные векторы исходных плоскостей n
1
(5,1,1) и n
2
(2,3,-2). Тогда
n = [n
1
, n
2
] =
i j k
5 1 1
2 3 - 2
= (-2-3)i - (-10-2)j + (15-2)k = -5i+12j+13k.
Канонические уравнения прямой имеют вид: x/(-5) = (y + 1)/12 =
= (z - 1)/13.
Пример 1.18. В пучке, определяемом плоскостями 2х-у+5z-3=0 и
х+у+2z+1=0, найти две перпендикулярные плоскости, одна из которых
проходит через точку М(1,0,1).
Решение. Уравнение пучка, определяемого данными плоскостями, име-
ет вид u(2х-у+5z-3) + v(х+у+2z+1)=0, где u и v не обращаются в
нуль одно-
временно. Перепишем уравнение пучка следующим образом:
Решение. По условию задачи вектор ОА(1,-1,3) является нормальным вектором плоскости, тогда ее уравнение можно записать в виде x-y+3z+D=0. Подставив координаты точки А(1,-1,3), принадлежащей плос- кости, найдем D: 1-(-1)+3⋅3+D = 0 ⇒ D = -11. Итак, x-y+3z-11=0. Пример 1.16. Составьте уравнение плоскости, проходящей через ось Оz и образующей с плоскостью 2x+y- 5 z-7=0 угол 60о. Решение. Плоскость, проходящая через ось Oz, задается уравнением Ax+By=0, где А и В одновременно не обращаются в нуль. Пусть В не равно 0, A/Bx+y=0. По формуле косинуса угла между двумя плоскостями 2m + 1 = cos 60о, где m = A/B. m + 1 10 2 Решая квадратное уравнение 3m2 + 8m - 3 = 0, находим его корни m1 = 1/3, m2 = -3, откуда получаем две плоскости 1/3x+y = 0 и -3x+y = 0. Пример 1.17. Составьте канонические уравнения прямой: 5x + y + z = 0, 2x + 3y - 2z + 5 = 0. Решение. Канонические уравнения прямой имеют вид: x − x1 y − y1 z − z1 = = m n p где m, n, р - координаты направляющего вектора прямой, x1, y1, z1 - коорди- наты какой-либо точки, принадлежащей прямой. Прямая задана как линия пересечения двух плоскостей. Чтобы найти точку, принадлежащую пря- мой, фиксируют одну из координат (проще всего положить, например, x=0) и полученную систему решают как систему линейных уравнений с двумя неизвестными. Итак, пусть x=0, тогда y + z = 0, 3y - 2z+ 5 = 0, откуда y=-1, z=1. Координаты точки М(x1, y1, z1 ), принадлежащей данной прямой, мы нашли: M (0,-1,1). Направляющий вектор прямой легко найти, зная нормальные векторы исходных плоскостей n1(5,1,1) и n2(2,3,-2). Тогда i j k n = [n1, n2] = 5 1 1 = (-2-3)i - (-10-2)j + (15-2)k = -5i+12j+13k. 2 3 -2 Канонические уравнения прямой имеют вид: x/(-5) = (y + 1)/12 = = (z - 1)/13. Пример 1.18. В пучке, определяемом плоскостями 2х-у+5z-3=0 и х+у+2z+1=0, найти две перпендикулярные плоскости, одна из которых проходит через точку М(1,0,1). Решение. Уравнение пучка, определяемого данными плоскостями, име- ет вид u(2х-у+5z-3) + v(х+у+2z+1)=0, где u и v не обращаются в нуль одно- временно. Перепишем уравнение пучка следующим образом: 21
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »