Найти уравнение плоскости проходящей через точки и пересекающей параболоид по паре прямых

Рассмотрим уравнение гиперболического параболоида:

для удобства сделаем замену и Тогда уравнение запишется в виде

Разложим на множители:

Аналогично с предварительными соображениями получаем уравнения двух семей прямолинейных образующих гиперболического параболоида:

и

Теорема. На поверхности гиперболического параболоида лежат две семьи прямых, которые имеют следующие свойства:

· через любую точку гиперболического параболоида проходит ровно одна прямая с каждой семьи ;

· любые две образующие из разных семей пересекаются;

· любые две прямые с одной семьи является скрещивающимися;

· любые три прямые с одной семьи параллельные некоторой плоскости.

Доказательство можно посмотреть в методичке.

Пример. Найдите уравнение плоскости, параллельной плоскости и пересекает гиперболический параболоид по двум прямолинейным образующим. Найдите канонические уравнения этих образующих.

Запишем уравнение параллельной плоскости Найдем ее пересечение с гиперболическим параболоидом.

Эта кривая второго порядка распадается на пару прямых, которые пересекаются, если есть Итак плоскость, которую мы ищем, имеет уравнение Две прямые, лежат в этой плоскости и является пересечением с параболоидом:

и

или и

Уравнения этих прямых в пространстве:

и

Найдем канонические уравнения. Для первой прямой:

Видео:4. Уравнение плоскости проходящей через три точки / в отрезках / доказательство и примерыСкачать

124. Гиперболические параболоиды и его прямолинейные образующие

Определение 1. Поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат имеет уравнение

, (19)

Называется Гиперболическим параболоидом P > 0, Q > 0. Числа P, Q называются Параметрами Гиперболического параболоида.

Исследуем поверхность гиперболического параболоида по уравнению (19). Так как переменные X И Y входят в уравнение (19) в четной степени, то вместе с точкой (X, Y, Z) гиперболическому параболоиду принадлежат четыре точки (±X, ±Y, Z) (с произвольными комбинациями знаков). Таким образом, гиперболический параболоид симметричен относительно координатных плоскостей OXz, OYz. Он пересекает координатные оси в начале координат. Эта точка называется Вершиной Гиперболического параболоида.

Видео:Уравнение плоскости через 3 точкиСкачать

Найти уравнение плоскости проходящей через точки и пересекающей параболоид по паре прямых

Видео:Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.Скачать

Глава 46. Поверхности второго порядка

Эллипсоидом называется поверхность, которая в некоторой системе декартовых прямоугольных координат определяется уравнением

(1).

Уравнение (1) называется каноническим уравнением эллипсоида. Величины a, b, c суть полуоси эллипсоида (рис. 1). Если все они различны, эллипсоид называется трехосным; в случае, когда какие-нибудь две из них одинаковы, эллипсоид называется вытянутым, при a=b>c — сжатым. В случае, когда a=b=c , эллипсоид представляет собой сферу.

Гиперболоидами называются поверхности, которые в некоторой системе декартовых прямоугольных координат определяются уравнениями

, (2)

. (3)

Гиперболоид, определяемый уравнением (2), называется однополостным (рис. 2); гиперболоид, определяемый уравнением (3), — двуполостным (рис. 3); уравнения (2) и (3) называются каноническими уравнениями соответствующих гиперболоидов. Величины a, b, c называются полуосями гиперболоида. В случае однополостного гиперболоида, заданного уравнением (2), только первые из них (а и b ) показаны на рис. 2. В случае двуполостного гиперболоида, заданного уравнением (3), одна из них (именно, с) показана на рис. 3. Гиперболоиды, определяемые уравнениями (2) и (3), при a=b являются поверхностями вращения.

Параболоидами называются поверхности, которые в некоторой системе декартовых прямоугольных координат определяются уравнениями

, (4)

, (5)

где p и q — положительные числа, называемые параметрами параболоида. Параболоид, определяемый уравнением (4), называется эллиптическим (рис. 4); параболоид, определяемый уравнением (5), — гиперболическим (рис. 5). Уравнения (4) и (5) называют каноническими уравнениями соответствующих параболоидов. В случае, когда p=q , параболоид, определяемый уравнением (4), является поверхностью вращения (вокруг Oz).

Рассмотрим теперь преобразование пространства, которое называется равномерным сжатием (или равномерным растяжением).

Выберем какую-нибудь плоскость; обозначим ее буквой . Зададим, кроме того, некоторое положительное число q . Пусть М — произвольная точка пространства, не лежащая на плоскости , — основание перпендикуляра, опущенного на плоскость из точки М. Переместим точку М по прямой в новое положение так, чтобы имело место равенство

и чтобы после перемещения точка осталась с той же стороны от плоскости , где она была первоначально (рис. 6). Точно так же мы поступим со всеми точками пространства, не лежащими на плоскости ; точки, которые расположены на плоскости , оставим на своих местах. Таким образом, все точки пространства, за исключением тех, что лежат на плоскости , переместятся; при этом расстояние от каждой точки до плоскости изменится в некоторое определенное число раз, общее для всех точек. Описываемое сейчас перемещение точек пространства называется его равномерным сжатием к плоскости ; число q носит название коэффициента сжатия.

Пусть дана некоторая поверхность F ; при равномерном сжатии пространства точки, которые ее составляют, переместятся и в новых положениях сотавят поверхность F ’. Будем говорить, что поверхность F ’ получено из F в результате равномерного сжатия пространства. Оказывается, что многие поверхности второго порядка (все, кроме гиперболического параболоида) можно получить в результате равномерного сжатия из поверхностей вращения).

ПРИМЕР. Доказать, что произвольный трехосный эллипсоид

может быть получен из сферы

в результате двух последовательных равномерных сжатий пространства к координатным плоскостям: к плоскости Oxy с коэффициентом сжатия и к плоскости Oxz с коэффициентом сжатия .

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО. Пусть производится равномерное сжатие пространства к плоскости Oxy с коэффициентом и пусть — точка, в которую переходит при этом точка . Выразим координаты x’, y’, z ’ точки М’ через координаты x, y, z точки М. Так как прямая MM ’ перпендикулярна к плоскости Oxy , то x’=x, y’=y . С другой стороны, так как расстояние от точки М’ до плоскости Oxy равно расстоянию от точки М до этой плоскости, умноженному на число , то .

Таким образом, мы получаем искомые выражения:

, , (6)

, , (7)

Предположим, что M(x; y; z ) — произвольная точка сферы

.

Заменим здесь x, y, z их выражениями (7); получим

,

.

Следовательно, точка M’(x’; y’; z ’) лежит на эллипсоиде вращения. Аналогично, мы должны осуществить сжатие пространства к плоскости Oxz по формулам

, , ;

тогда получим трехосный эллипсоид и именно тот, уравнение которого дано в условии задачи.

Отметим еще, что однополостный гиперболоид и гиперболический параболоид суть линейчатые поверхности, то есть они состоят из прямых; эти прямые называются прямолинейными образующими указанных поверхностей.

имеет две системы прямолинейных образующих, которые определяются уравнениями:

, ;

, ,

где и — некоторые числа, не равные одновременно нулю. Гиперболический параболоид

также имеет две системы прямолинейных образующих, которые определяются уравнениями

, ;

, .

Конической поверхностью, или конусом, называется поверхность, которая описывается движущейся прямой (образующей) при условии, что эта прямая проходит через постоянную точку S и пересекает некоторую определенную линию L . Точка S называется вершиной конуса; линия L — направляющей.

Цилиндрической поверхностью, или цилиндром, называется поверхность, которая описывается движущейся прямой (образующей) при услвоии, что эта прямая имеет постоянное направление и пересекает некоторую определенную линию L (направляющую).

💡 Видео

Найти уравнение плоскости проходящей через прямую и перпендикулярно плоскостиСкачать

10. Параллельность и перпендикулярность плоскостей Решение задачСкачать

Видеоурок "Уравнение плоскости по трем точкам"Скачать

Найти точку пересечения прямой и плоскостиСкачать

Составьте уравнение плоскости, проходящей через ось Оу и точку M (3;2;4).Скачать

Уравнение плоскости через 2 точки параллельно прямойСкачать

Записать уравнение прямой параллельной или перпендикулярной данной.Скачать

1. Уравнение плоскости проходящей через точку перпендикулярно вектору / общее уравнение / примерыСкачать

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки на плоскости | МатематикаСкачать

17. Показать что прямые пересекаются и составить уравнение плоскости в которой они расположеныСкачать

3. Частные случаи общего уравнения плоскости Неполные уравнения плоскостиСкачать

Математика без Ху!ни. Взаимное расположение прямой и плоскости.Скачать

Аналитическая геометрия, 5 урок, Уравнение плоскостиСкачать

12. Уравнения прямой в пространстве Решение задачСкачать

Уравнение плоскости. 11 класс.Скачать

Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 2. Каноническое, общее и в отрезках.Скачать