Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Теорема. Коли площини (1) не паралельні, то вибором параметра l в рівнянні (2) можна утворити будь-яку площину, що проходить через пряму (1), окрім другої площини.




 

Складемо рівняння площини, яка проходить через пряму і точку М 1(1, 1, 1).

· Знаходимо загальні рівняння прямої

або

.

Утворимо пучок площин

і визначимо ту з них, якій належить точка М 1(1, 1, 1). Маємо

Остаточно запишемо рівняння шуканої площини:

·

Знайти проекцію прямої, заданої рівняннями на площину .

· Утворимо пучок площин

і візьмемо в ньому таку площину, яка ортогональна до площини проектування:

Остаточно записуємо загальне рівняння проекції:

·

3.5.8. Пряма і площина у просторі

Дано площину

,

а також пряму з канонічним рівнянням

Знайдемо кут j між цією прямою і заданою площиною. Обчислимо насамперед кут між вектором нормалі n і напрямленим вектором прямої s (рис. 3.51).

.

Рис. 3.51

Згідно зі співвідношенням

маємо:

(1)

Умова паралельності площини та прямої:

, . (2)

Умова перпендикулярності прямої і площини:

. (3)

Щоб знайти точку перетину прямої і площини, скористаємося параметричними рівняннями прямої (3) із підрозд. 3.5.6. Підставляючи х, у, z у рівняння площини, дістаємо рівняння для t:

. (4)

1. Якщо , тобто пряма не паралельна площині, то пряма і площина перетинаються в одній точці.

2. Якщо , то пряма паралельна площині. Якщо , тобто точка М 0(х 0, у 0, z 0) на прямій не лежить на площині, то рівняння (4) не має розв’язків. При цьому пряма проходить на деякій ненульовій відстані від площини.

3. Якщо , то рівняння (4) виконується при всіх значеннях t. Усі точки на прямій належать площині.

Знайти проекцію точки М 0(1, 2, 3) на площину .

· Для розв’язування задачі достатньо з точки М 0 опустити на площину перпендикуляр і знайти точку його перетину з площиною (рис. 3.52).

Рис. 3.52

 

Напрямний вектор прямої s колінеарний до вектора n нормалі до площини. Маємо . Отже, рівняння перпендикуляра:

.

Підставивши вирази

у рівняння площини, дістанемо t

З параметричних рівнянь прямої знаходимо координати точки проекції М 1(х 1, у 1, z 1)

·

3.5.9. Відстань від точки до прямої

1. Щоб знайти відстань d від точки М 0(х 0, у 0, z 0) до прямої

яка проходить через точку М 1(х 1, у 1, z 1), можна через точку М 0 провести площину, перпендикулярну до прямої, знайти точку М 2(х 2, у 2, z 2) перетину прямої та площини і обчислити відстань d між точками М 0, М 2 (рис. 3.53).

Рис. 3.53

Знайдемо відстань від точки М 0(1, 2, – 1) до прямої

.

· Проведемо через точку М 0 площину, перпендикулярну до прямої

.

Складемо параметричне рівняння прямої

і знайдемо точку перетину прямої та площини:

Отже,

2. Другий спосіб визначення відстані від точки до прямої полягає в застосуванні апарату векторного виразу. Побудуємо паралелограм на векторах (рис. 3.54).

Рис. 3.54

Площу S цього паралелограма можна знайти за формулою

·

Звідси маємо:

(1)

Обчислимо відстань від точки М 0(1, 2, – 1) до прямої .

· За формулою (1) дістаємо:

·

3. Відстань від точки до прямої є найкоротшою серед відстаней між цією точкою і точками прямої. Скористаємося канонічним рівнянням прямої

.

Знайдемо квадрат відстані між точкою М (х, у, z) і точкою М 0(х 0, у 0, z 0):

.

Необхідна умова мінімуму d ¢(t) = 0 набирає вигляду

.

Звідси маємо екстремальне значення t:

.

Знаючи t 0, знаходимо відстань .

Знайдемо відстань від точки М 0(1, 2, – 1) до прямої .

· Складемо параметричне рівняння прямої

і обчислимо мінімум функції, якою подається шукана відстань:

Знайдемо похідну і мінімальну відстань:

·

3.5.10. Взаємне розміщення двох прямих

Дано дві прямі, що визначаються рівняннями

(1)





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-03-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 291 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент всегда отчаянный романтик! Хоть может сдать на двойку романтизм. © Эдуард А. Асадов
==> читать все изречения...

2394 - | 2151 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.