Условие
Составьте уравнение прямой проходящей через точку (1,1,1) и пересекающей две данные прямые: x/1=y/2=z/3, (x-1)/2=(y-2)/1=(z-3)/4
Решение
Ответ: В решение
откуда во второй матрице цифры 012.
тоже не понимаю но догадываюсь что дело в вычитании первой строки из второй в перовй матрице
Первая строка матрицы появляется при нахождении вектора между точками прямых. В первом случае (1-0,1-0,1-0), а во втором (1-1,1-2,1-3)
Откуда взялись первые строки в обоих определителях?
Видео:12. Уравнения прямой в пространстве Решение задачСкачать
Параметрическое уравнение прямой на плоскости
В данной статье мы рассмотрим параметрическое уравнение прямой на плоскости. Приведем примеры построения параметрического уравнения прямой, если известны две точки этой прямой или если известна одна точка и направляющий вектор этой прямой. Представим методы преобразования уравнения в параметрическом виде в канонический и общий виды.
Параметрическое уравнение прямой L на плоскости представляется следующей формулой:
 | (1) |
Отметим что при записи уравнения прямой в параметрическом виде, направляющий вектор прямой не должен быть нулевым вектором, т.е хотя бы один координат направляющего вектора q должен быть отличным от нуля.
Для построения прямой на плоскости в декартовой прямоугольной системе координат, заданной параметрическим уравнением (1), достаточно задать параметру t две разные значения, вычислить x и y и провести через эти точки прямую линию. При t=0 имеем точку M1(x1, y1) при t=1, получим точку M2(x1+m, y1+p).
Для составления параметрического уравнения прямой на плоскости L достаточно иметь точку на прямой L и направляющий вектор прямой или две точки, принадлежащие прямой L. В первом случае, для построения параметрического уравнения прямой нужно координаты точки и направляющего вектора вставить в уравнение (1). Во втором случае сначала нужно найти направляющий вектор прямой q=<m, p>, вычисляя разности соответствующих координатов точек M1 и M2: m=x2−x1, p=y2−y1(Рис.1). Далее, аналогично первому случаю, подставить координаты одной из точек (не имеет значение какой именно) и направляющего вектора q прямой в (1).
 |
Можно также вывести формулу параметрического уравнения прямой, проходящей через две точки. Для этого подставим значения m=x2−x1, p=y2−y1 в (1), получим параметрическое уравнение прямой на плоскости, проходящей через точки M1(x1, y1) и M2(x2, y2):
 | (2) |
Пример 1. Прямая проходит через точку M=(3,−1) и имеет направляющий вектор q=. Построить параметрическое уравнение прямой.
Решение. Для построения параметрического уравнения прямой, подставим координаты точки и направляющего вектора в уравнение (1):
 |
|
Пример 2. Прямая проходит через точки M1=(−5, 2) и M2=(−2, 3). Построить параметрическое уравнение прямой.
Решение. Воспользуемся формулой (2). Подставим координаты точек M1 и M2 в уравнение (2):
 |
Упростим полученное уравнение:
 |
|
Видео:Линейная функция. Составить уравнение прямой проходящей через точку и перпендикулярно прямой.Скачать
Приведение параметрического уравнения на плоскости к каноническому виду
Выразим параметр t в (1) через переменные x и y:
 | (3) |
Из выражений (3), можем записать каноническое уравнение прямой на плоскости:
 . | (4) |
Обратное преобразование смотрите здесь.
Пример 3. Прямая на плоскости представлена следующим параметрческим уравнением:
 |
Привести данное уравнение прямой к каноническому виду.
Решение: Выразим параметр t через переменные x и y:
 | (5) |
Из выражений (5), можем записать:
 |
|
Видео:Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки на плоскости | МатематикаСкачать
Приведение параметрического уравнения на плоскости к общему виду
Для приведения параметрического уравнения прямой на плоскости к общему виду, в формулах (1) выразим из второго уравнения параметр t через переменную y и подставим в первое уравнение:
 |
 | (6) |
Умножим обе части уравнения (6) на p и группируем элементы уравнения:
 . | (7) |
Сделаем обозначения: A=p, B=−m, C=−px1+my1. Тогда получим общее уравнение прямой:
Обратное преобразование смотрите здесь.
Пример 4. Прямая на плоскости представлена следующим параметрческим уравнением:
| (9) |
Привести данное уравнение прямой к общему виду.
Решение: В уравнении (9) имеем: x1=−5, y1=0, m=4, p=−2. Подставим эти значения в формулу (7):
 | (10) |
Упростив выражение (10) получим общее уравнение прямой (9):
Видео:9 класс, 7 урок, Уравнение прямойСкачать
Математический портал
Видео:Аналитическая геометрия, 6 урок, Уравнение прямойСкачать
Nav view search
Navigation
Search
- Вы здесь:
- Home
- Аналитическая геометрия
- Прямая в пространстве.
Видео:Записать уравнение прямой параллельной или перпендикулярной данной.Скачать
Прямая в пространстве, всевозможные уравнения.
Литература: Сборник задач по математике. Часть 1. Под ред А. В. Ефимова, Б. П. Демидовича.
Существуют такие формы записи уравнения прямой в пространстве:
1) $left<beginA_1x+B_1y+C_1z+D_1=0quad (P_1)\ A_2x+B_2y+C_2z+D_2=0quad (P_2)endright. — $ общее уравнение прямой $L$ в пространстве, как линии пересечения двух плоскостей $P_1$ и $P_2.$
2) $frac=frac=frac
-$ каноническое уравнение прямой $L,$ которая проходит через точку $M(x_0, y_0, z_0)$ параллельно вектору $overline=(m, n, p).$ Вектор $overline S$ является направляющим вектором прямой $L.$
3) $frac=frac=frac -$ уравнение прямой, которая проходит через две точки $A(x_1, y_1, z_1)$ и $B(x_2, y_2, z_2).$
4) Приравнивая каждую из частей канонического уравнения 2 к прараметру $t,$ получаем параметрическое уравнение прямой:
Расположение двух прямых в пространстве.
Условие параллельности двух прямых: Прямые $L_1$ и $L_2$ параллельны тогда и только тогда, когда $overline_1paralleloverline_2Leftrightarrow$ $frac=frac=frac
.$
Условие перпендикулярности двух прямых: $L_1perp L_2Leftrightarrow$ $overline_1perpoverline_2Leftrightarrow$ $cdot+cdot+p_1cdot p_2=0.$
Угол между прямыми:
Расстояние от точки до прямой равно длине перпендикуляра, опущенного из точки на данную прямую.
Пусть прямая $L$ задана уравнением $frac=frac=frac
,$ следовательно $overline S=(m, n, p).$ Пусть также $M_2=(x_2, y_2, z_2) -$ произвольная точка, принадлежащая прямой $L.$ Тогда расстояние от точки $M_1=(x_1, y_1, z_1)$ до прямой $L$ можно найти по формуле: $$d(M_1, L)=frac<|[overline, overline S]|>.$$
Примеры.
2.198. Написать каноническое уравнение прямой, проходящей через точку $M_0(2, 0, -3)$ параллельно:
а) вектору $q(2, -3, 5);$
е) прямой $x=-2+t, y=2t, z=1-fract.$
Решение.
а) Воспользуемся формулой (2) уравнения прямой в пространстве:
$frac=frac=frac
-$ каноническое уравнение прямой $L,$ которая проходит через точку $M(x_0, y_0, z_0)$ параллельно вектору $overline=(m, n, p).$
По условию $M_0(2, 0, -3)$ и $overline=q(2,-3,5).$
б) Прямая, параллельная заданной прямой, должна быть параллельна ее направляющему вектору. Направляющий вектор прямой $frac=frac=frac$ имеет координаты $overline S(5, 2, -1).$ Далее, находим уравнение прямой проходящей точку $M_0(2, 0, -3)$ параллельно вектору $overline S(5, 2, -1)$ как и в пункте а):
в) ось OX имеет направляющий вектор $i=(1, 0, 0).$ Таким образом, ищем уравнение прямой проходящей точку $M_0(2, 0, -3)$ параллельно вектору $i(1, 0, 0):$
д) Прямая, заданная как пересечение двух плоскостей перпендикулярна нормалям обеих плоскостей , поэтому Направляющий вектор прямой
$left<begin3x-y+2z-7=0,\ x+3y-2z-3=0; endright.$ можно найти как векторное произведение нормалей заданных плоскостей.
Для плоскости $P_1:$ $3x-y+2z-7=0$ нормальный вектор имеет координаты $N_1(3, -1, 2);$
для плосости $P_2:$ $x+3y-2z-3,$ нормальный вектор имеет координаты $N_2(1, 3, -2).$
Находим векторное произведение:
Таким образом, направляющий вектор прямой $left<begin3x-y+2z-7=0,\ x+3y-2z-3=0; endright.$ имеет координаты $overline S (-4, 8, 10).$
Далее нам необходимо найти уравнение прямой проходящей точку $M_0(2, 0, -3)$ параллельно вектору $overline S(-4, 8, 10):$
е) Найдем направляющий вектор прямой $x=-2+t, y=2t, z=1-fract.$ Для этого запишем уравнение этой прямой в каноническом виде:
Отсюда находим направляющий вектор $overline Sleft(1, 2, -fracright).$ Умножим координаты направляющего вектора на 2 (чтобы избавиться от дроби): $overline S_1(2, 4, -1).$
Далее нам необходимо найти уравнение прямой проходящей точку $M_0(2, 0, -3)$ параллельно вектору $overline S(2, 4, -1):$
2.199(a). Написать уравнение прямой, проходящей через две заданные точки $M_1 (1, -2, 1)$ и $M_2(3, 1, -1).$
Решение.
Воспользуемся формулой (3) уравнения прямой в пространстве:
$frac=frac=frac -$ уравнение прямой, которая проходит через две точки $A(x_1, y_1, z_1)$ и $B(x_2, y_2, z_2).$
Подставляем заданные точки:
2.204. Найти расстояние между параллельными прямыми
Решение.
Расстояние между параллельными прямыми $L_1$ и $L_2$ равно расстоянию от произвольной точки прямой $L_1$ до прямой $L_2.$ Следовательно, его можно найти по формуле $$d(L_1, L_2)=d(M_1, L_2)=frac<|[overline, overline S]|>,$$ где $M_1-$ произвольная точка прямой $L_1,$ $M_2 — $произвольная точка прямой $L_2,$ $overline S -$ направляющий вектор прямой $L_2.$
Из канонических уравнений прямых берем точки $M_1=(2, -1, 0)in L_1,$ $M_2=(7, 1, 3)in L_2,$ $overline S=(3, 4, 2). $
Отсюда находим $overline=(7-2, 1-(-1),3-0)=(5, 2, 3);$
Ответ: 3.
2.205 (а). Найти расстояние от точки $A(2, 3, -1)$ до заданной прямой $L:$ $left<begin2x-2y+z+3=0,\ 3x-2y+2z+17=0 endright.$
Решение.
Для того, чтобы найти расстояние от точки $A$ до прямой $L,$ нам необходимо выбрать произвольную точку $M,$ принадлежащую прямой $L$ и найти направляющий вектор этой прямой.
Выбираем точку $M.$ Пусть координата $z=0.$ Подставим это значение в данную систему:
Таким образом, $M=(-14, -frac, 0)$
Направляющий вектор найдем, как векторное произведение нормалей заданных плоскостей:
Для плоскости $P_1:$ $2x-2y+z+3=0$ нормальный вектор имеет координаты $N_1(2, -2, 1);$
для плосости $P_2:$ $3x+2y+2z+17=0,$ нормальный вектор имеет координаты $N_2(3, -2, 2).$
Находим векторное произведение:
Таким образом, направляющий вектор прямой $left<begin2x-2y+z+3=0,\ 3x-2y+2z+17=0 endright.$
имеет координаты $overline S (-2, -1, 2).$
Теперь можно воспользоваться формулой $$d(A, L)=frac<|[overline, overline S]|>.$$
$overline=left(2-(-14),3-left(-fracright),-1-0right)=left(16, 15frac, -1right)$
Ответ: $d(A, L)=15.$
2.212. Написать каноническое уравнение прямой, которая проходит через точку $M_0(3, -2, -4)$ параллельно плоскости $P: 3x-2y-3z-7=0$ и пересекает прямую $L: frac=frac=frac.$
Решение.
Запишем уравнение плоскости $P_1,$ которая проходит через точку $M_0(3, -2, -4)$ параллельно плоскости $3x-2y-3z-7=0:$
$P: 3x-2y-3z-7=0Rightarrow overline N=(3; -2; -3).$ Искомая плоскость проходит через точку $M_0(3, -2, -4)$ перпендикулярно вектору $overline N(3, -2, -3).$
$P_1: 3x-9-2y-4-3z-12=0 Rightarrow$
Далее найдем точку пересечения плоскости $P_1$ и прямой $L.$ Для этого запишем уравнение прямой $L$ в параметрической форме:
Далее, подставим значения $x, y$ и $z,$ выраженные через $t$ в уравнение плоскости $P_1,$ и из полученного уравнения выразм $t:$
Подставляя найденное занчение $t$ в уравнение прямой $L,$ найдем координаты точки пересечения:
Таким образом, прямая $L$ и плоскость $P_1$ пересекаются в точке $M_1(8, -8, 5).$
Теперь запишем уравнение прямой, проходящей через точки $M_0(3, -2. -4)$ и $M_1(8, -8, 5)$— это и будет искомая прямая. Воспользуемся формулой ( 3) $frac=frac=frac :$
2.199.
б) Написать уравнение прямой, проходящей через две заданные точки $M_1 (3, -1, 0)$ и $M_2(1, 0, -3).$
б) Найти расстояние от точки $A(2, 3, -1)$ до заданной прямой $ L:$ $left<beginx=3t+5,\ y=2t,\z=-2t-25. endright.$
2.206. Доказать, что прямые $L_1: left<begin2x+2y-z-10=0,\ x-y-z-22=0, endright.$ и $L_2: frac=frac=frac.$ параллельны и найти расстояние $rho(L_1, L_2)$
2.207. Составить уравнения прямой, проходящей через точки пересечения плоскости $x-3y+2z+1=0$ с прямыми $frac=frac=frac$ и $frac=frac=frac.$
2.211. Написать уравнение прямой, проходящей через точку $M_0(7, 1, 0)$ параллельно плоскости $2x+3y-z-15=0$ и пересекающей прямую $frac=frac=frac.$
🎬 Видео
Составляем уравнение прямой по точкамСкачать
Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 2. Каноническое, общее и в отрезках.Скачать
Часть 8 Уравнение прямой проходящей через точку и перпендикулярную к заданной прямойСкачать
Видеоурок "Уравнение прямой с угловым коэффициентом"Скачать
Видеоурок "Параметрические уравнения прямой"Скачать
Уравнение прямой в пространстве через 2 точки. 11 класс.Скачать
Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 1. Уравнение с угловым коэффициентом.Скачать
Уравнение прямой на плоскостиСкачать
Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.Скачать
11. Прямая в пространстве и ее уравненияСкачать
16. Показать что прямые пересекаются и найти точку их пересечения в пространствеСкачать
Уравнение параллельной прямойСкачать
Параметрические уравнения прямойСкачать
Написать канонические и параметрические уравнения прямой в пространствеСкачать
