1. Лемниската Бернулли  
 , 
2. Спираль Архимеда  
3. Логарифмическая спираль  
 , 
4. Циссоида Диокла  
  или 
5. Кардиоида  
  или 
6. Астроида  
  или 
7. Циклоида  
    или 
 
Спираль Архимеда Циссоиды
               
     или 
 синяя и красная линии –
ветви циссоиды
Кардиоида Астроида Циклоида
              
       
П. 5. Уравнения прямой на плоскости.
  
  |  
 ):           
 .                          (1)  
 
  - угловой коэффициент 

2. Уравнение прямой, проходящей через данную точку  
  с заданным нормальным вектором  
 :              
 .                       (2)
  
  |  
| М0 | 
| М | 
Вывод: Рассмотрим текущую точку прямой 
 . Тогда вектор 
  лежит на данной прямой. Следовательно, векторы 
  и 
  будут перпендикулярны: 
 
 , то есть их скалярное произведение равно нулю 
 . Найдем скалярное произведение векторов, заданных своими декартовыми координатами: 
  – (2). Если раскроем скобки, то получим общее уравнение прямой – (1). 
3. Уравнение прямой, проходящей через данную точку  
  с заданным угловым коэффициентом k:                                   
 ,                                              (3)
 , 
  угол между осью Ох (положительным направлением) и прямой.
Расположение двух прямых
1) Условие параллельности двух прямых: 
  (координаты пропорциональны 
 ) или 
 .
2) Условие перпендикулярности двух прямых: 
  ( 
 ) или 
 .
3) Угол между прямыми 
   и 
 
      или   
Точка пересечения прямых находится как: 
4. Уравнение прямой, проходящей через две заданные точки  
  и  
 :
                                                      
 .                                                 (4)
5. Уравнение прямой в отрезках:            
 ,                                                    (5)
где a и b – величины направляющих отрезков, отсекаемых прямой на координатных осях (Ох) и (Оу) соответственно.
6. Каноническое уравнение прямой    
 
 ,                                               (6)
 т.е. уравнение прямой, проходящей через данную точку 
  параллельно заданному вектору  
 .
 – направляющий вектор прямой.
7. Параметрические уравнения прямой 
 ,                                                (7)
 т.е. уравнение прямой с параметром t, проходящей через данную точку 
  параллельно заданному вектору  
 .
Нормальное уравнение прямой
| у | 
| х | 
| р | 
| α | 
| β | 
| (а) | 
| О | 
| М0 | 
| δ | 
  или 
 .            (8)          
 Если положение прямой относительно осей координат определять длиной р перпендикуляра, опущенного из начала координат на прямую и углом α, образуемым этим перпендикуляром с положительным направлением оси (Ох).
Общее уравнение прямой может быть приведено к нормальному уравнению путем домножения на нормирующий множитель 
 . Знак М выбирается противоположным к знаку С.
Отклонение точки М0(х0,у0) от прямой (а) вычисляется по формуле: 
 .
Расстояние от точки М0(х0,у0) до прямой  
 
| М0 | 
    М0
  |  
| d | 
 (9)
Пример 1. Дана прямая (а): 
 . 1) Составить уравнение прямой (а1), проходящей через точку М0 (2, 1), параллельно данной прямой. 2) Составить уравнение прямой (а2), проходящей через точку М0 (2, 1), перпендикулярно данной прямой.
Решение.
1) 1 способ. Найдем угловой коэффициент прямой (а): 
 . Условие параллельности двух прямых: 
 , то есть угловой коэффициент прямой (а1): 
 . Подставим в уравнение (3): 
  и получим 
 . Отсюда общее уравнение прямой (а1) имеет вид:
 .
2 способ. Нормальный вектор 
  Прямые параллельны, следовательно, параллельны их нормальные вектора. То есть нормальный вектор прямой (а1): 
 . Подставим в уравнение (2): 
  и получим 
 . Отсюда общее уравнение прямой (а1) имеет вид: 
 .
2) 1 способ. Найдем угловой коэффициент прямой (а): 
 . Условие перпендикулярности двух прямых: 
 , то есть угловой коэффициент прямой (а2): 
 . Подставим в уравнение (3): 
  и получим 
 . Отсюда общее уравнение прямой (а1) имеет вид: 
 .
2 способ. Нормальный вектор 
  Прямые перпендикулярны, следовательно, нормальный вектор прямой (а) параллелен прямой (а2), то есть является направляющим вектором прямой (а2): 
 . Подставим в уравнение (4): 
 
  и получим 
 
 ,. Отсюда общее уравнение прямой (а2) имеет вид: 
 .
Пример 2. Найти расстояние от прямой (АВ), где А(7, 4), В(3, –3) до точки С(5, 9).
Решение. Найдем общее уравнение прямой. Для этого подставим исходные данные в формулу (4): 
  и получим 
 . Отсюда общее уравнение (АВ) 
 . По формуле (9) 
  найдем искомое расстояние: 
 .
Дата: 2019-02-24, просмотров: 356.