C ·
z
O
У
У У
О O
Х х
Х у Х
Рис. 5.7 Рис. 5.8 Рис. 5.9
Пример
2. Рассмотрим уравнение . Каждому значению пары
координат (х, у) из области определения функции f соответствует
значение z, то есть каждой точке плоскости ХОУ, входящей в
область определения функции f, соответствует точка над ней или под ней. Таким
образом, и в этом случае получается некоторая поверхность (рис. 5.8).
Пример
3. выведем уравнение сферы радиуса R с центром в
точке С(, b, с).
Решение.
Пусть М(х, у, z) – некоторая точка. Она лежит на сфере, если СМ = R
(рис. 5.9). Но , поэтому уравнение сферы таково:
(5.3.4)
Линия в пространстве рассматривается как пересечение двух поверхностей и поэтому задается системой уравнений:
(5.3.5)
Пример
4. Система уравнений определяет прямую. В
самом деле, первое уравнение – это уравнение плоскости, параллельной плоскости
ХОУ и отстоящей от нее на расстояние, равное 1; второе – уравнение плоскости,
проходящей через ось OZ и делящей двугранный угол между координатными
плоскостями ZOX и ZOУ пополам (рис. 5.10). Система уравнений определяет
линию пересечения этих плоскостей
.
Пример 5. Даны точки А(1, -1, 0) и В(3, 1, 1). Найдите уравнение множества точек, сумма квадратов расстояний от которых до двух данных точек равна 12,5.
Решение.
Пусть α – искомое множество, М(х, у, z) – какая-либо
точка. Тогда бескоординатное уравнение множества α согласно условию имеет вид (рис. 5.11). По формуле (5.3.1)
,
. Это
позволяет найти уравнение искомого множества в координатах:
или, после раскрытия скобок, привидения
подобных членов и сокращения на 2
.
Z
х=у М
α
z=1
O
У
А С В
х
Рис. 5.10 Рис. 5.11
Выясним,
можно ли это уравнение привести к виду (5.3.4). С этой целью, как и в § 1.4, выделяем
полные квадраты: и окончательно
. Получилась сфера с центром в точке С(2;
0; 0,5), радиус которой равен 2. Легко видеть, что С – середина отрезка АВ: ее
координаты равны полусуммам координат точек А и В.
§ 5.4. Ориентация некомпланарной тройки векторов
Рассматриваемое в этом параграфе понятие ориентации применимо только к некомпланарным тройкам векторов, для компланарных троек оно не имеет смысла.
Пусть
- упорядоченная тройка некомпланарных
векторов и все эти векторы построены из одной точки О (рис. 5.12). Плоскость α
векторов
и
делит
все пространство на два подпространства. Чтобы их различать представим себе буравчик
(штопор) с правым винтом, перпендикулярный плоскости α. Рукоятку будем вращать
от первого вектора упорядоченной тройки ко второму по кратчайшему пути, в нашем
случае – от
и
; на
рисунке направление вращения показано стрелкой. При этом сам буравчик будет
перемещаться перпендикулярно плоскости α в одном из двух направлений, которое и
укажет нам положительное полупространство; другое полупространство –
отрицательное. Смотря по тому, в какое из этих полупространств направлен третий
вектор
, тройка называется положительной
(правой) или отрицательной (левой). На рис. 5.12
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.