4.1.8. Примеры решения задач по теме «Уравнение прямой на плоскости»
Даны уравнения двух сторон параллелограмма: 2Х + У + 3 = 0 и 2Х – 5У + 9 = 0 и уравнение одной из его диагоналей: 2Х – у — 3 = 0. Найти координаты вершин этого параллелограмма.
Выясните, уравнения каких сторон даны в условии задачи: параллельных или
Смежных, и как расположена данная диагональ по отношению к данным сторонам.
Выясним, уравнения каких сторон даны в условии задачи: параллельных или
Следовательно, прямые пересекаются, то есть даны уравнения смежных сторон параллелограмма.
Условие параллельности прямых
.
Пусть даны уравнения сторон АВ и AD. Тогда координаты точки А будут решением системы уравнений:
Теперь определим, уравнение какой диагонали: АС или BD – нам известно. Если это диагональ АС, то на ней лежит точка А, следовательно, координаты этой точки должны удовлетворять уравнению диагонали. Проверим:
Значит, точка А не лежит на данной прямой, то есть дано уравнение диагонали BD.
Тогда вершина В лежит на прямых АВ и BD, значит, ее координаты найдем из системы:
Система уравнений для определения координат точки D составлена из уравнений прямых AD И BD:
Остается найти координаты точки С. Составим уравнения прямых ВС и DC.
Поскольку ВС параллельна AD, их угловые коэффициенты равны. Найдем угловой коэффициент прямой AD:
Тогда ВС можно задать уравнением
Найдем координаты точки С, решив систему из двух полученных уравнений:
Найти точку, симметричную точке А(2; 1) относительно прямой, проходящей через точки В(-1; 7) и С(1; 8).
Представьте себе, что вам нужно Построить искомую точку на плоскости. Последовательность действий при этом можно задать так:
1) провести прямую ВС;
2) провести через точку А прямую, перпендикулярную ВС;
3) найти точку О пересечения этих прямых и отложить на прямой АО по другую сторону прямой ВС отрезок ОА1 = АО.
Представим себе, что нам нужно Построить искомую точку на плоскости. Последовательность действий при этом можно задать так:
4) провести прямую ВС;
5) провести через точку А прямую, перпендикулярную ВС;
6) найти точку О пересечения этих прямых и отложить на прямой АО по другую сторону прямой ВС отрезок ОА1 = АО.
Тогда точка А1 будет симметричной точке А относительно прямой ВС.
Теперь заменим каждое из действий составлением уравнений и вычислением координат точек.
1) Найдем уравнение прямой ВС в виде:
2) Найдем угловой коэффициент прямой ВС:
Прямая АО Перпендикулярна прямой ВС, поэтому
Составим уравнение прямой АО:
3) Найдем координаты точки О как решение системы:
4) Точка О – середина отрезка АА1, поэтому
Найти угол между прямыми L1: 3Х – у + 5 = 0 и L2: 2Х + У – 7 = 0.
Если J – угол между прямыми L1 и L2, то J = A2 — A1, где A2 и A1 – углы, образованные прямыми L1 и L2 с положительной полуосью Ох. Тогда
Где K1 и K2 – угловые коэффициенты прямых L1 и L2.
Если J – угол между прямыми L1 и L2, то J = A2 — A1, где A2 и A1 – углы, образованные прямыми L1 и L2 с положительной полуосью Ох. Тогда
Где K1 и K2 – угловые коэффициенты прямых L1 и L2. Найдем K1 и K2: для L1
Y = 3X + 5, K1 = 3; для второй: Y = -2X + 7, K2 = -2. Следовательно,
Для прямых А1х + В1У + С1 = 0 И А2Х + В2У + С2 = 0
.
Определить, лежит ли точка М(2; 3) внутри или вне треугольника, стороны которого заданы уравнениями 4Х – у – 7 = 0, Х + 3У – 31 = 0, Х + 5У – 7 = 0.
Если точка М расположена внутри треугольника АВС, то ее отклонение δ от каждой стороны треугольника имеет тот же знак, что и для вершины, не лежащей на этой стороне, а если точка М лежит вне треугольника, то по крайней мере с одной из вершин она окажется в разных полуплоскостях относительно стороны треугольника.
Пусть первое уравнение задает сторону АВ, второе – ВС, третье – АС. Найдем координаты точек А, В и С:
Для ответа на вопрос задачи отметим, что:
1) если точка М расположена внутри треугольника АВС, то ее отклонение δ от каждой стороны треугольника имеет тот же знак, что и для вершины, не лежащей на этой стороне (т. е. точка М расположена относительно каждой стороны треугольника в одной полуплоскости с третьей вершиной);
2) если точка М лежит вне треугольника, то по крайней мере с одной из вершин она окажется в разных полуплоскостях относительно стороны треугольника (на рисунке: точки М1 и В расположены по разные стороны от прямой АС).
Составим нормальные уравнения сторон треугольника АВС:
Вычислим соответствующие отклонения:
1) для точек М и А относительно прямой ВС:
2) для точек М и В относительно прямой АС:
3) для точек М и С относительно прямой АВ:
Итак, точки М И С лежат по разные стороны от прямой АВ. Следовательно, точка М расположена вне треугольника АВС.
Ответ: Точка М расположена вне треугольника АВС.
Для треугольника АВС с вершинами А(-3; -1), В(1; 5), С(7; 3) составить уравнения медианы и высоты, выходящих из вершины В.
Составьте уравнение медианы как прямой, проходящей через точки В и М – середину стороны АС, а высоты – как прямой, проходящей через точку В и перпендикулярной стороне АС.
1) Медиана ВМ проходит через точку В и точку М – середину отрезка АС. Найдем координаты точки М:
Тогда уравнение медианы можно записать в виде:
2) Высота ВН перпендикулярна стороне АС. Составим уравнение АС:
Ответ: медиана ВМ: 4Х + У – 9 = 0; высота ВН: 5Х + 2У – 15 = 0.
Определить, при каком значении А прямая
Параллельна оси ординат. Написать уравнение прямой.
Если прямая параллельна оси ординат, то в уравнении Ах + Ву + С = 0
Если прямая параллельна оси ординат, то в уравнении Ах + Ву + С = 0
В = 0, С ≠ 0. Из условия В = 0 получаем: А2 – 1 = 0, А = ± 1.
При А = 1 С = 2 + 7 – 9 = 0 – второе условие не выполняется (получившаяся при этом прямая -4Х = 0 не параллельна оси Оу, а совпадает с ней).
При А = -1 получим: -6Х – 14 = 0, 3Х + 7 = 0.
Составить уравнения всех прямых, проходящих через точку М(2; 3) и отсекающих от координатного угла треугольник площадью 12.
Составьте уравнение искомой прямой «в отрезках»:
Где |A| и |B| — длины отрезков, отсекаемых прямой на координатных осях. Тогда
Откуда |Ab| = 24. Кроме того, координаты точки М(2; 3) должны удовлетворять уравнению «в отрезках».
Составим уравнение искомой прямой «в отрезках»:
Где |A| и |B| — длины отрезков, отсекаемых прямой на координатных осях. Тогда
Откуда |Ab| = 24. Кроме того, координаты точки М(2; 3) должны удовлетворять уравнению «в отрезках». Таким образом, для А и B можно составить систему уравнений:
Следовательно, условию задачи удовлетворяют три прямые:
Задача 59148 Подскажите как правильно решать! Найти.
Условие
Подскажите как правильно решать! Найти уравнение диагонали параллелограмма, проходящей через точку пересечения его сторон x+y-1=0 если у+1=0 если известно что диагональ параллелограмма пересекается в точке F(-1, 0) И надо ли в этой задаче чертить рисунок?
Решение
Можно нарисовать схематический чертеж, чтобы понять как решать задачу ( cм. рис)
Противоположные стороны параллелограмма параллельны.
Даны уравнения смежных сторон. Это может быть АВ и ВС
1) чтобы найти точку пересечения сторон АВ и ВС
Это и есть координаты точки B.
2)
Составить уравнение прямой, проходящей через две точки:
(2;-1) и F(–1, 0)
Это можно сделать двумя способами:
Уравнение прямой с угловым коэффициентом имеет вид:
y=kx+b
Подставляем координаты точек:
-1=k*2+b
0=k*(-1)+b
находим k и b
[b]x+3y+1=0[/b] — это ответ.
Второй способ
Уравнение прямой, проходящей через две точки имеет вид: ( cм. скрин)
Подставляем координаты точек
и получаем пропорцию:
[b]x+3y+1=0[/b]- ответ.
Как составить уравнение прямых параллелограмма
Даны уравнения двух сторон параллелограмма x + 2y + 1 = 0 (AB), 2x + y — 3 = 0 (AD) и точка пересечения его диагоналей N(1, 2). Найти уравнения двух других сторон этого параллелограмма.
При решении, замечая, что данные стороны параллелограмма не параллельны, будем следовать такому плану:
1) Найдем координаты точки A пересечения данных сторон.
2) Зная координаты точек A и N, найдем координаты точки C, что мы легко сможем сделать по формуле определения координат середины отрезка.
3) Через найденную точку C проведем сначала прямую, параллельную AD, а потом прямую, параллельную AB.
4) Определим координаты точки A, как точки пересечения прямых AB и AD, и получим, что
5) Формулы для определения координат середины отрезка в данном случае запишутся так:
По этим формулам получим
Итак, точка .
6) Через точку C проведем прямую, параллельную AD, и получим, что уравнение стороны BC будет таким:
http://reshimvse.com/zadacha.php?id=59148
http://www.pm298.ru/reshenie/ljg83.php
Решение типового варианта контрольной работы. Аналитическая геометрия.
Задача №1.
Даны три последовательные вершины параллелограмма А(2;-3), В(5;1),С(3;-4). Не находя координаты вершины D, найти:
1) уравнение стороны AD;
2) уравнение высоты BK, опущенной из вершины В на сторону AD;
3) длину высоты BK;
4) уравнение диагонали BD;
5) тангенс угла между диагоналями параллелограмма.
Записать общие уравнения найденных прямых. Построить чертеж.
Решение.
Сначала построим чертеж. Построим в прямоугольной декартовой системе координат точки ,
,
. Построим отрезки
и
.
Рис. 1
Достроим полученный рисунок до параллелограмма и нанесем на чертеж высоту BK.
Рис. 2
1) Составим уравнение прямой AD.
А) Предварительно найдем уравнение прямой BС. Уравнение прямой, проходящей через точки и
, имеет вид
(3.1)
По условию ,
. Подставим координаты точек
и
в уравнение (3.1):
, т. е.
.
Запишем полученное уравнение в общем виде, то есть в виде . Для этого в последнем уравнении избавимся от знаменателей
и проведем преобразования, перенося все слагаемые в левую часть равенства:
или
.
Из этого уравнения выразим :
;
. Получили уравнение вида
— уравнение с угловым коэффициентом.
Б) Воспользуемся тем фактом, что противоположные стороны параллелограмма параллельны. Составим искомое уравнение прямой AD как уравнение прямой, проходящей через точку параллельно прямой
.
Уравнение прямой, проходящей через данную точку в данном направлении, имеет вид
(3.2)
Где направление определяется угловым коэффициентом .
Условие параллельности двух прямых и
имеет вид
(3.3)
По условию задачи , прямая
. Подставим координаты точки
в уравнение (3.2):
. Так как прямая
параллельна прямой
, то в силу формулы (3.3) их угловые коэффициенты совпадают. Угловой коэффициент прямой
равен
, следовательно, уравнение прямой
имеет вид
.
Запишем уравнение прямой в общем виде. Для этого раскроем скобки и все слагаемые перенесем в левую часть равенства:
. Умножим обе часть равенства на (-2) и получим общее уравнение прямой
:
.
Запишем уравнение прямой в виде с угловым коэффициентом. Для этого выразим
из общего уравнения:
.
2) Составим уравнение высоты , проведенной из вершины
на сторону
как уравнение прямой, проходящей через точку
перпендикулярно прямой
.
Условие перпендикулярности двух прямых и
имеет вид
(3.4)
Подставим координаты точки в уравнение (3.2):
. Так как высота
перпендикулярна прямой
, то их угловые коэффициенты связаны соотношением (3.4). Угловой коэффициент прямой
равен
, следовательно, угловой коэффициент высоты
равен
и уравнение прямой
имеет вид
. Запишем уравнение высоты
в общем виде:
. Запишем это же уравнение в виде с угловым коэффициентом:
.
3) Найдем длину высоты как расстояние от точки
до прямой
.
Расстояние от точки
до прямой
представляет собой длину перпендикуляра, опущенного из точки на прямую и определяется формулой
(3.5)
Так как перпендикулярна
, то длина
может быть найдена с помощью формулы (3.5). По условию
, прямая
определяется уравнением
. В силу формулы (3.5) длина высоты
равна
=
.
4) Найдем уравнение диагонали как уравнение прямой, проходящей через точки
И
, где
— середина отрезка
.
А) Если и
, то координаты точки
— середины отрезка
, определяются формулами
(3.6)
По условию ,
. В силу формул (3.6) имеем:
,
. Следовательно
.
Б) Так как точка пересечения диагоналей является их серединой, то точка (середина отрезка
) является точкой пересечения диагоналей и диагональ
проходит через точку
.
Воспользуемся уравнением (3.1). По условию ,
. В силу формулы (3.1) уравнение прямой
(диагонали
) имеет вид:
или
. Запишем это уравнение в общем виде:
. Запишем это же уравнение в виде с угловым коэффициентом:
.
5) Найдем тангенс угла между диагоналями и
.
А) Найдем уравнение диагонали как уравнение прямой, проходящей через две данные точки.
Воспользуемся уравнением (3.1). По условию ,
. Следовательно,
. Общее уравнение диагонали
имеет вид
, уравнение с угловым коэффициентом – вид
, угловой коэффициент
прямой
равен
.
Б) Уравнение диагонали имеет вид
, ее угловой коэффициент
.
В) Тангенс угла между прямыми
и
определяется формулой
Следовательно, . Отсюда
.
Задача №2.
Условие задачи №2 несколько различается в зависимости от номера варианта контрольной работы. Приведем решения простейших задач, входящих в это задание.
1) Составить уравнение плоскости, проходящей через точки ,
,
.
Решение.
Уравнение плоскости, проходящей через точки ,
,
имеет вид:
(3.7)
Тогда уравнение плоскости в силу уравнения (3.7) имеет вид
или
.
Запишем полученное уравнение в общем виде, т. е. в виде . Для этого раскроем определитель по первой строке
. После преобразований получим:
.
2) Найти нормальный вектор плоскости .
Решение.
Нормальный вектор — это вектор, перпендикулярный плоскости. Если плоскость задана общим уравнением
, то нормальный вектор имеет координаты
.
Рис. 3
Для плоскости нормальным является вектор
=
.
Отметим, что любой вектор, коллинеарный вектору =
так же является нормальным вектором плоскости
. Таким образом, при каждом ненулевом
вектор с координатами
будет являться нормальным вектором рассматриваемой плоскости.
3) Найти косинус угла между плоскостями и
.
Решение.
Угол между двумя плоскостями
и
представляет собой угол между их нормальными векторами и определяется равенством
Для плоскости координаты нормального вектора
определяются равенствами
,
,
. Для плоскости
— равенствами
,
,
. Следовательно,
=
.
4) Составить уравнение плоскости , проходящей через точку
параллельно плоскости
:
.
Решение.
Уравнение плоскости, проходящей через точку , имеет вид
(3.8)
Подставим в уравнение (3.8) координаты точки :
.
Условие параллельности плоскостей и
имеет вид
(3.9)
Так как плоскости и
параллельны, то в качестве нормального вектора
Плоскости
можно взять нормальный вектор
плоскости
, т. е. в формуле (3.9) отношение
можно принять равным единице. Следовательно, уравнение плоскости
примет вид
. Запишем это уравнение в общем виде:
.
5) Найти расстояние от точки до плоскости
:
.
Решение.
Расстояние от точки
до плоскости
представляет собой длину перпендикуляра, опущенного из точки на плоскость, и определяется формулой
(3.10)
Для плоскости координаты нормального вектора
определяются равенствами
,
,
. Следовательно,
.
6) Составить канонические уравнения прямой, проходящей через точки и
.
Решение.
Уравнения прямой, проходящей через точки и
имеют вид
(3.11)
Так как ,
, то в силу (3.11) получим уравнения
или
.
7) Найти направляющий вектор прямой .
Решение.
Направляющий вектор — это вектор, параллельный прямой.
Если прямая задана каноническими уравнениями , то направляющий вектор
имеет координаты
.
Рис. 4
Для рассматриваемой прямой направляющим вектором является вектор
.
Отметим, что любой вектор, коллинеарный вектору так же является направляющим вектором прямой
. Таким образом, при каждом ненулевом
вектор с координатами
будет являться направляющим вектором рассматриваемой прямой.
Найти косинус угла между прямыми
и
.
Решение.
Угол между двумя прямыми
и
представляет собой угол между их направляющими векторами и определяется равенством
Для прямой координаты направляющего вектора
определяются равенствами
,
,
. Для прямой
— равенствами
,
,
. Значит,
.
9) Составить канонические уравнения прямой , проходящей через точку
параллельно прямой
:
.
Решение.
Канонические уравнения прямой имеют вид . Здесь
— координаты точки, через которую проходит прямая.
В канонические уравнения прямой подставим координаты точки
. Получим:
.
Условие параллельности прямых и
имеет вид
(3.12)
Так как прямые и
параллельны, то в качестве направляющего вектора
прямой
можно взять направляющий вектор
прямой
, т. е. в формуле (3.12) отношение
можно принять равным единице. Следовательно, уравнение прямой
примет вид
.
10) Найти угол между прямой :
и плоскостью
:
.
Решение.
Углом между прямой и плоскостью называется угол между прямой и ее проекцией на эту плоскость. Угол между прямой и плоскостью равен
, где
— угол между направляющим вектором
прямой и нормальным вектором
плоскости.
Рис. 5
Угол между прямой
и плоскостью
определяется формулой
Для плоскости :
координаты нормального вектора
определяются равенствами
,
,
. Для прямой
:
координаты направляющего вектора
— равенствами
,
,
. Синус угла между прямой и плоскостью равен
=
. Следовательно,
.
11) Составить уравнение плоскости , проходящей через точку
перпендикулярно прямой
:
.
Решение.
Уравнение плоскости, проходящей через данную точку, имеет вид .
Подставим в указанное уравнение координаты точки . Получим:
.
Условие перпендикулярности плоскости и прямой
имеет вид
(3.13)
Так как искомая плоскость перпендикулярна прямой
, то в качестве нормального вектора
плоскости можно взять направляющий вектор
прямой
, т. е. в формуле (3.13) отношение
можно принять равным единице. Следовательно, уравнение плоскости
примет вид
. Запишем это уравнение в общем виде:
.
12) Составить канонические уравнения прямой , проходящей через точку
перпендикулярно плоскости
:
.
Решение.
Канонические уравнения прямой, проходящей через данную точку, имеют вид .
Подставим в эти уравнения координаты точки . Получим:
Условие перпендикулярности прямой и плоскости
имеет вид
.
Так как прямая перпендикулярна плоскости
, то в качестве направляющего вектора
прямой
можно взять нормальный вектор
плоскости
, т. е. в формуле (3.13) отношение
можно принять равным единице. Следовательно, уравнение прямой
примет вид:
.
13) Найти координаты точки пересечения прямой :
и плоскости
:
.
Решение.
Координаты точки пересечения прямой
и плоскости
представляют собой решение системы
(3.14)
Запишем параметрические уравнения прямой :
и подставим выражения для
в уравнение плоскости
:
. Отсюда
;
. Подставим найденное значение
в параметрические уравнения прямой
:
. Следовательно,
.
Задача №3.
К кривым второго порядка относятся эллипс (рис.6), гипербола (рис. 7 и 8), парабола (рис. 9-12). Приведем рисунки и канонические уравнения этих кривых.
Эллипс
Рис. 6
Гипербола Гипербола
.
Рис. 7 Рис. 8
Парабола Парабола
Рис. 9
Рис. 10
Парабола Парабола
Рис. 11
Рис. 12
Приведем примеры решения задачи №3.
Пример 1. Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду и построить кривую.
Решение.
Для приведения уравнения кривой второго порядка к каноническому виду применяют метод выделения полного квадрата.
Сгруппируем слагаемые, содержащие текущие координаты. Коэффициенты при и
вынесем за скобки:
.
Выделим полный квадрат: . Отсюда
. Разделим обе части равенства на 25:
. Запишем полученное уравнение в каноническом виде:
.
Выполним параллельный перенос осей координат по формулам . При таком преобразовании начало координат переносится в точку
, уравнение эллипса принимает канонический вид
.
В нашем примере ,
,
,
.
Итак, рассматриваемое уравнение определяет эллипс с центром в точке и полуосями
и
.
Рис. 13
Пример 2. Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду и построить кривую.
Решение.
Как и в предыдущем примере, сгруппируем слагаемые, содержащие текущие координаты: .
В скобках выделим полный квадрат: ;
. Отсюда
.
Выполним замену переменных . После этого преобразования уравнение параболы принимает канонический вид
, вершина параболы в системе координат
расположена в точке
.
Рис. 14
Задача №4.
Кривая задана в полярной системе координат уравнением .
Требуется:
1) найти точки, лежащие на кривой, давая значения через промежуток, равный
, начиная от
до
;
2) построить полученные точки;
3) построить кривую, соединив построенные точки (от руки или с помощью лекала);
4) составить уравнение этой кривой в прямоугольной декартовой системе координат.
Решение.
Сначала построим таблицу значений и
:
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,00 |
1,92 |
1,71 |
1,38 |
1,00 |
0,62 |
0,29 |
0,08 |
0,00 |
0,08 |
0,29 |
0,62 |
1,00 |
1,38 |
1,71 |
1,92 |
Построим эти точки в полярной системе координат. Полярная система координат состоит из начала координат (полюса) и полярной оси
. Координаты точки
в полярной системе координат определяются расстоянием
от полюса (полярным радиусом) и углом
между направлением полярной оси и полярным радиусом (полярным углом). Для того, чтобы построить точку
, необходимо построить луч, выходящий из точки
под углом
к полярной оси; отложить на этом луче отрезок длиной
.
Рис. 15
Построим все точки, определенные в таблице и соединим их плавной линией
Рис. 16
Запишем уравнение рассматриваемой кривой в прямоугольной декартовой системе координат. Для этого воспользуемся формулами перехода от декартовой к полярной системе координат.
Если полюс совпадает с началом координат прямоугольной декартовой системы координат, полярная ось – с осью абсцисс, то между прямоугольными декартовыми координатами и полярными координатами
существует следующая связь:
,
Откуда
Рис. 17
Итак, в уравнении исходной кривой ,
. Поэтому уравнение
принимает вид
. После преобразований получим уравнение
.
Задача №5.
Построить на плоскости геометрическое место точек, определяемое неравенствами
1)
2)
Решение.
Для того, чтобы решить неравенство на плоскости, надо построить график линии
. Кривая
разбивает плоскость на части, в каждой из которых выражение
сохраняет свой знак. Выбирая пробную точку в каждой из этих частей, найдем часть плоскости, являющуюся искомым решением неравенства.
1) Построим прямые и
, заштрихуем область, в которой
. Затем построим параболу
и заштрихуем область, содержащую ось симметрии параболы (расположенную внутри параболы); построим прямую
и заштрихуем область, лежащую выше прямой. Пересечение всех заштрихованных областей и определит множество точек, представляющих решение рассматриваемой системы.
Рис. 18
2) Построим линию, определяемую уравнением . Эта линия представляет собой ту часть окружности
или
, на которой
. Далее построим прямую
(
). Решением рассматриваемого двойного неравенства является часть плоскости, расположенная между нижней половиной окружности
с центром в точке
радиуса
прямой
.
Рис. 19
< Предыдущая | Следующая > |
---|
210
-3), M5(3; -1), M6(-2; 1) лежат
на прямой
P2, P3, P4, P5 расположены
на прямой
числам 4; 0; 2; -2; -6. Определить ординаты этих точек.
Q2, Q3, Q4, Q5 расположены
на прямой
числам 1; 0; 2; -1, 3. Определить абсциссы этих точек.
пересечения прямой
осями и построить эту прямую на чертеже.
пересечения двух прямых
треугольника АВС даны соответственно
уравнениями
координаты его вершин.
сторон параллелограмма
его диагоналей
Определить координаты вершин
этого параллелограмма.
треугольника лежат на прямых
треугольника S=8, две его вершины суть точки А(1; -2),
В(2; 3), а третья вершина С лежит на прямой
треугольника S=1,5, две его вершины суть точки А(2;
-3), В(3; -2), центр масс этого треугольника лежит на
прямой
Определить координаты третьей
вершины С.
уравнение прямой и построить прямую на чертеже,
зная ее угловой коэффициент k и отрезок b,
отсекаемый ею на оси Oy:
коэффициент k и отрезок b, отсекаемый на оси Oy, для
каждой из прямых:
прямой:
данной прямой;
данной прямой.
проходящей через точку М0(2; 1):
прямой;
данной прямой.
сторон прямоугольника
А(2; -3). Составить уравнения двух других сторон
этого прямоугольника.
сторон прямоугольника
его диагоналей
Найти вершины прямоугольника.
точке Р(-5; 13) относительно прямой
симметричную точке Р(-5; 13) относительно прямой
следующих случаев составить уравнение прямой,
параллельной двум данным прямым и проходящей
посередине между ними:
коэффициент k прямой, проходящей через две данные
точки:
-5), M2(3; 2);
уравнения прямых, проходящих через вершины
треугольника A(5; -4), B(-1; 3), C(-3; -2) параллельно
противоположным сторонам.
сторон треугольника M1(2; 1), M2(5;
3), M3(3; -4). Составить
уравнение его сторон.
Q(-1; 0). Составить уравнение прямой, проходящей
через точку Q перпендикулярно к отрезку
уравнение прямой, если точка P(2; 3) служит
основанием перпендикуляра, опущенного из начала
координат на эту прямую.
треугольника M1(2; 1), M2(-1; -1),
M3(3; 2). Составить уравнения
его высот.
треугольника даны уравнениями
высот.
треугольника A(1; -1), B(-2; 1), C(3; 5). Составить
уравнение перпендикуляра, опущенного из вершины
А на медиану, проведенную из вершины В.
треугольника A(2; -2), B(3; -5), C(5; 7). Составить
уравнение перпендикуляра, опущенного из вершины
С на биссектрису внутреннего угла при вершине А.
уравнения сторон и медиан треугольника с
вершинами A(3; 2), B(5; -2), C(1; 0).
прямая. Определить точки пересечения этой прямой
с осями координат.
Доказать,
что условие, при котором три точки M1(x1,
y1), M2(x2, y2), M3(x3,
y3) лежат на одной прямой,
может быть записано в следующем виде:
Доказать,
что уравнение прямой, проходящей через две
данные точки M1(x1, y1),
M2(x2, y2), может
быть записано в следующем виде:
последовательные вершины выпуклого
четырехугольника A(-3; 1), B(3; 9), C(7; 6), D(-2; -6).
Определить точку пересечения его диагоналей.
вершины A(-3; -1), B(2; 2) параллелограмма ABCD и точка Q(3;
0) пересечения его диагоналей. Составить
уравнения сторон этого параллелограмма.
сторон прямоугольника
диагонали
сторон и второй диагонали этого прямоугольника.
треугольника A(1; -2), B(5; 4), C(-2; 0). Составить
уравнения биссектрис его внутреннего и внешнего
углов при вершине А.
уравнение прямой, проходящей через точку P(3; 5) на
одинаковых расстояниях от точек A(-7; 3) и B(11; -15).
точки P(-8; 12) на прямую, проходящую через точки A(2;
-3), B(-5; 1).
-9) относительно прямой,
проходящей через точки А(3; -4), B(-1; -2).
найти такую точку P, чтобы сумма ее расстояний до
точек M(1; 2), N(3; 4) была наименьшей.
найти такую точку P, чтобы сумма ее расстояний до
точек M(-3; 2), N(2; 5) была наибольшей.
расстояний которой до точек A(-7; 1), B(-5; 5) была бы
наименьшей.
расстояний которой до точек A(4; 1), B(0; 4) была бы
наибольшей.
проходящей через точку M0(2; 1) под углом 450 к данной прямой.
является вершиной квадрата, диагональ которого
лежит на прямой
уравнения сторон и второй диагонали этого
квадрата.
противоположные вершины квадрата A(-1; 3), C(6; 2).
Составить уравнения его сторон.
центром квадрата, одна из сторон которого лежит
на прямой
прямых, на которых лежат остальные стороны этого
квадрата.
Ox направлен луч света. Известно, что
до оси Ox, луч от нее отразился. Составить
уравнения прямых, на которых лежат падающий и
отраженный лучи.
по прямой
Составить уравнение прямой, на которой лежит
отраженный луч.
сторон треугольника
равнобедренный. Решить задачу при помощи
сравнения углов треугольника.
уравнение прямой, проходящей через точку M1(x1; y1) параллельно
прямой
уравнение прямой, проходящей через точку М1(2: -3) параллельно
прямой:
условие перпендикулярности прямых
в следующем виде:
из следующих пар прямых перпендикулярны. Решить
задачу, не вычисляя угловых коэффициентов данных
прямых.
Доказать,
что формула для определения угла между
прямыми ,
может
быть записана в следующей форме:
задачу, не вычисляя угловых коэффициентов данных
прямых.
треугольника M1(-10; 2), M2(6; 4);
его высоты пересекаются в точке
N(5; 2). Определить координаты третьей вершины M3.
-1), B(5; 7) треугольника ABC и точка N(4; -1) пересечения
его высот. Составить уравнения сторон этого
треугольника.
даны: уравнение стороны АВ:
высот АМ:
других сторон и третьей высоты этого
треугольника.
уравнения сторон треугольника АВС, если даны
одна из его вершина А(1; 3) и уравнения двух медиан
уравнения сторон треугольника, сли даны одна из
его вершин B(-4; -5) и уравнения двух высот
уравнения сторон треугольника, зная одну из его
вершин A(4; -1) и уравнения двух биссектрис
уравнения сторон треугольника, зная одну из его
вершин B(2; 6), а также уравнения высоты
биссектрисы
уравнения сторон треугольника, зная одну его
вершину B(2; -1), а также уравнения высоты
различных вершин.
уравнения сторон треугольника, зная одну его
вершину C(4; -1), а также уравнения высоты
одной вершины.
уравнения сторон треугольника, зная одну его
вершину B(2; -7), а также уравнения высоты
различных вершин.
уравнения сторон треугольника, зная одну его
вершину C(4; 3), а также уравнения биссектрисы
одной вершины.
уравнения сторон треугольника, зная одну его
вершину A(3; -1), а также уравнения биссектрисы
различных вершин.
уравнение прямой, которая проходит черезначало
координат и вместе с прямыми
треугольник с площадью, равной 1,5.
проходящих через точку P(3; 0), найти такую, отрезок
которой, заключенный между прямыми
пополам.
проведены всевозможные прямые. Доказать, что
отрезок каждой из них, заключенный между прямыми
в точке Р пополам.
проведены всевозможные прямые. Доказать, что
среди них нет прямой, отрезок которой,
заключенный между прямыми
пополам.
уравнение прямой, проходящей через начало
координат, зная, что длина ее отрезка,
заключенного между прямыми
уравнение прямой, проходящей через точку С(-5; 4),
зная, что длина ее отрезка, заключенного между
прямыми
Решение: согласно условия задачи нужно найти уравнение прямых, на которых лежат диагонали параллелограмма. Уравнения прямых будем искать по формуле уравнения прямой, проходящей через две заданные точки, т.е. нужно найти все четыре вершины параллелограмма.
1. Известна одна вершина с координатами A(3,-1), проверим принадлежит ли она данным прямым:
A(3,-1) ( l_1: quad 2x-y+3 = 0 => 2*3 — (-1)+3 ne 0 )
A(3,-1) ( l_2: quad x+3y-2 = 0 => 3 + 3(-1)-2 ne 0 )
Получили, что точка не принадлежит прямым.
Согласно условия задачи, две стороны параллелограмма лежат на двух прямых ( l_1: quad 2x-y+3=0 ) и ( l_2: quad x+3y-2=0), определим взаимное расположение этих прямых.
Прямые могут быть коллинеарными или пересекающимися
Проверяем прямые на коллинеарность
Две прямые называются коллинеарными, если они параллельны или совпадают
Прямые (l_1: quad A_1x+B_1y+C_1=0 ) и (l_2: quad A_2x+B_2y+C_2=0) параллельны тогда и только тогда, когда соответствующие коэффициенты при неизвестных в их уравнениях пропорциональны, т.е. существует такое число ( lambda ne 0) , что (A_1 = lambda A_2), (B_1 = lambda B_2) , но ( C_1 ne lambda C_2).
По другому это условие можно записать $$l_1||l_2: quad frac{A_1}{A_2} =frac{B_1}{B_2} ne frac{C_1}{C_2} $$
Прямые (l_1, l_2) совпадают тогда и только тогда, когда все соответствующие коэффициенты в их уравнениях пропорциональны: (A_1 = lambda A_2), (B_1 = lambda B_2) , ( C_1 = lambda C_2).
По другому это условие можно записать $$ l_1≡ l_2: quad frac{A_1}{A_2} =frac{B_1}{B_2} = frac{C_1}{C_2} $$
Проверяем на коллинеарность прямые ( l_1: quad quad 2x-y+3=0) и ( l_2: quad x+3y-2=0). $$ frac{2}{1} ne frac{-1}{3} ne frac{3}{-2} $$
Вывод: прямые не являются коллинеарными.
2. Найдем вторую вершину — точку пересечения прямых ( l_1: quad 2x-y+3=0 ) и ( l_2: quad x+3y-2=0)
Составим систему уравнений $$ begin{cases}2x-y+3=0 \ x+3y-2=0end{cases} => begin{cases} 2x-y+3=0 \ 2x+6y-4=0 end{cases} => begin{cases}x=-1\ y=1end{cases}$$
Получили точку пересечения С(-1;1)
Вывод: точка пересечения двух сторон — вершина параллелограмма С(-1;1).
Получили две вершины, которые лежат на одной диагонали A(3;-1) и C(-1;1).
Найдем уравнение первой диагонали, проходящей через две заданные точки по формуле ( frac{x-x_1}{x_2-x_1} = frac{y-y_1}{y_2-y_1}).
Подставляем координаты вершин A(3;-1) и C(-1;1) в уравнение и получим искомое уравнение диагонали $$ frac{x-3}{-1-3} = frac{y+1}{1+1} => y = frac{1}{2} — frac{1}{2}x$$
Ответ: получили первое уравнение прямой, на которой лежит диагональ ( y = frac{1}{2} — frac{1}{2}x )
3. Найдем третью вершину.
Параллелограмм — это четырёхугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны, то есть лежат на параллельных прямых.
Получаем, что через вершину C проходит две прямые, параллельные известным, найдем их, для этого применим формулу уравнения прямой, проходящей через заданную точку в заданном направлении. Направление — угловой коэффициент прямой (y — y_0 = k(x-x_0)). Для параллельных прямых известно свойство — угловые коэффициенты параллельных прямых равны (k_1=k_2).
Рассмотрим прямую ( l_1: quad quad 2x-y+3=0 ) преобразуем канонической уравнение прямой в уравнение прямой с угловым коэффициентом ( y = kx+b)
( l_1: quad quad 2x-y+3=0 => y = 2x+3 => k=2)
Найдем искомое уравнение прямой, для точки A(3;-1) с угловым коэффициентом ( k =2), получаем (y+1 = 2(x-3) => y = 2x-7)
найдем точку пересечения полученной прямой ( y = 2x-7 ) и ( l_2: quad x+3y-2 = 0 ). Составим и решим систему уравнений $$ begin{cases}y = 2x-7 \ x+3y-2 = 0end{cases} => begin{cases}y = 2x-7 \ 2x+6y-4 = 0end{cases} => begin{cases}y = — frac{3}{7} \ x = frac{23}{7} end{cases}$$
Получили координаты искомой вершины (B( frac{23}{7}; — frac{3}{7} ))
Рассмотрим прямую ( l_2: quad x+3y-2 = 0 ) преобразуем канонической уравнение прямой в уравнение прямой с угловым коэффициентом ( y = kx+b)
( l_2: quad quad x+3y-2 = 0 => y = frac{2}{3} — frac{1}{3}x => k = — frac{1}{3})
Найдем искомое уравнение прямой, для точки A(3;-1) с угловым коэффициентом ( k = — frac{1}{3}), получаем (y+1 = — frac{1}{3}(x-3) => y = — frac{1}{3}x )
4. Найдем четвертую вершину.
Найдем точку пересечения полученной прямой ( y = — frac{1}{3}x ) и ( l_1: quad 2x-y+3 = 0 ). Составим и решим систему уравнений $$ begin{cases} y = — frac{1}{3}x \ 2x-y+3 = 0 end{cases} => begin{cases} y = frac{3}{7} \ x = -frac{9}{7} end{cases} $$
Получили координаты искомой вершины (D( -frac{9}{7}; frac{3}{7} ))
Найдем уравнение второй диагонали, проходящей через две заданные точки по формуле ( frac{x-x_1}{x_2-x_1} = frac{y-y_1}{y_2-y_1}).
Подставляем координаты вершин (B( frac{23}{7}; — frac{3}{7} )) и (D( -frac{9}{7}; frac{3}{7} )) в уравнение и получим искомое уравнение диагонали $$ frac{x-frac{23}{7}}{- frac{9}{7}-frac{23}{7}} = frac{y+ frac{3}{7}}{frac{3}{7}+ frac{3}{7}} => y = -frac{3}{16}x + frac{3}{16}$$
Ответ: получили второе уравнение прямой, на которой лежит диагональ ( y = -frac{3}{16}x + frac{3}{16} )
Ответ: уравнения диагоналей параллелограмма ( y = frac{1}{2} — frac{1}{2}x ) и ( y = -frac{3}{16}x + frac{3}{16} )
Строим рисунок:
Приведём уравнения заданных прямых к виду с угловыми коэффициентами:
1) $$y = 2x + 3 (CD)$$ 2)$$y = -x/3 + 2/3 (BC)$$ Примем сторону CD лежащей на прямой 1), а BC — на прямой 2). Известную вершину параллелограмма с координатами (3; -1) обозначим A(3; -1). Через эту точку проходят прямые, параллельные соответственно прямым 1) и 2). При обходе контура параллелограмма против часовой стрелки считаем, что вершины его будут B, С, D. Уравнение 1) — это прямая CD, уравнение 2) — это прямая BC. Уравнение прямой AD находим из условия параллельности её прямой BC (угловые коэффициенты обеих прямых равны друг другу). Уравнение AD будет: $$y = -x/3 + b$$ Величину b находим из условия, что прямая AD проходит через точку A(3; -1). Отсюда: b = 0. Итак, уравнение AD $$y = -x/3$$ Прямая AB параллельна прямой CD. Значит, её уравнение будет:$$y = 2x + r$$ Величину r находим из условия прохождения прямой AB через точку A(3; -1). Значит: r = -7, а уравнение AB $$y = 2x — 7$$ Точка B — это точка пересечения прямых $$y = 2x — 7$$ и $$y = -x/3 + 2/3$$ Отсюда находим координаты точки B. $$y = 2x — 7 = -x/3 + 2/3$$ $$B(23/7;-3/7)$$ По аналогии находим координаты точки C. $$y = 2x — 3 = -2x/3 +2/3$$ $$C (-1;1)$$ Диагональ AC прходит через точки A(3;-1) и C(-1;1). Отсюда: $$((y — (-1))/ (1 — (-1) = (x — 3)/(-1 — 1). Или: y = — x/2 + 1/2$$ По аналогии находим уравнение диагонали, проходящей через точки B(23/7; -3/7) и D(-9/7; 3/7) $$y = (3/16)x — 177/714$$ Через точки A(3; -1), B(23/7; -3/7), C(-1: 1) и D(-9/7;3/7), построенные на масштабной бумаге или на клетчатой бумаге, проводим прямые (стороны параллелограмма и диагонали). Задача несложная, но требует много рутинной работы, поэтому за её решение никто и не берётся.