Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач по аналитической геометрии

..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
8.94 Mб
Скачать

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

191

сти Oyz и лежащая в ближнем полупространстве на расстоянии четырех единиц от нее; 19) плоскость Oxz и плоскость, которая делит пополам двугранный угол между плоскостями Oxz, Oyz и проходит в I, III, V и VII октантах; 20) плос­ кость Оху и плоскость, которая делит пополам двугранный угол между плос­

костями Оху, Oxz и проходит в III, IV, V и VI октантах. 889 . х 2 + у2 + z2 = г2.

8 9 0 . (х - а )2 +

(у -

0 )2 +

( z -

7 )2 =

г2.

89 1 . у -

3

= 0.

892 . - 7 =

0.

8 9 3 . 2х + 3 =

0.

8 9 4 .

20у + 53 =

0. 8 9 5 .

X 2 +

T/ 2 + Z 2 =

а2. 896 . x 2 + y 2 + z 2 =

а2.

897 . х + 2z =

0.

89 8 .

^

^

=

1. 8 9 9 . fjj

^

+ fjj

= “ 1- 900 . Точки

Мь Мз лежат на данной линии; точки Мг, М\ не лежат на ней. 901 . Линии 1)

и 3) проходят через начало координат. 90 2 . 1) (3; 2; 6) и (3; - 2 ; 6); 2) (3; 2; 6)

и ( —3; 2; 6); 3) на данной линии нет такой точки. 903 . 1) Ось апликаг, 2) ось

ординат; 3) ось абсцисс; 4) прямая, проходящая через точку (2; 0; 0) параллель­ но оси Oz; 5) прямая, проходящая через точку ( —2; 3; 0) параллельно оси Oz;

6) прямая, проходящая через точку (5; 0; —2) параллельно оси Оу; 7) прямая,

проходящая через точку (0; —2; 5) параллельно оси Ох; 8) окружность, лежа­

щая на плоскости Оху, с центром в начале координат и радиусом, равным 3; 9) окружность, лежащая на плоскости Oxz, с центром в начале координат и радиусом, равным 7; 10) окружность, лежащая на плоскости Oyz, с центром в

начале координат и радиусом, равным 5; 11)

окружность, лежащая на плоскости

z —2 =

0, с центром в точке (0; 0; 2) и радиусом, равным 4. 904 . x2+y2+ z2 = 9,

У =

 

0.

9 0 5 . х 2 + у2 + z2 = 25, у + 2 = 0.

906

. (х -

5)2 +

(у + 2)2 + (z - I)2 = 169,

х =

 

0.

90 7 . х 2 + у2 + л2 =

36, (х - I )2 +

(у +

2)2 +

(z -

2)2 = 25. 908 . (2; 3; - 6),

( - 2

;

3;

- 6). 90 9 . (1; 2; 2),

( - 1 ; 2; 2).

910 .

1) Цилиндрическая поверхность с

образующими, параллельными оси Оу, имеющая направляющей окружность, которая на плоскости Oxz определяется уравнением x 2+ z 2 = 25; 2) цилиндриче­

ская поверхность с образующими, параллельными оси Ох, имеющая направля-

V2 Z2

ющей эллипс, который на плоскости Oyz определяется уравнением ^ + •jg = 1;

3) цилиндрическая поверхность с образующими, параллельными оси Oz, имею­ щая направляющей гиперболу, которая на плоскости Оху определяется уравне­ нием fg — g = 1; 4) цилиндрическая поверхность с образующими, параллель­ ными оси Оу, имеющая направляющей параболу, которая на плоскости Oxz определяется уравнением х 2 = 6z; 5) цилиндрическая поверхность с образую­

щими, параллельными оси Oz, имеющая направляющей пару прямых, которые на плоскости Оху определяются уравнениями х = 0, х — у = 0; эта цилиндриче­ ская поверхность состоит из двух плоскостей; 6) цилиндрическая поверхность с

образующими, параллельными оси Оу, имеющая направляющей пару прямых,

которые на плоскости Oxz определяются уравнениями х - z = 0, х + z = 0; эта цилиндрическая поверхность состоит из двух плоскостей; 7) ось абсцисс;

8) уравнение никакого геометрического образа в пространстве не определяет,

9) цилиндрическая поверхность с образующими, параллельными оси Оу, имею­ щая направляющей окружность; направляющая на плоскости Oxz определяется уравнением х 2 + (z — I )2 = 1; 10) цилиндрическая поверхность с образующими,

192 ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

параллельными оси Ох; направляющая на плоскости Оуг определяется уравне­

нием у2 -!- (z +

 

=

^ .

91 1 . 1) х 2 + 5у2 — 8у —12 =

0; 2) 4х2 + 5z2 + 4z — 60 =

0;

3)

2у — z — 2 =

0.

912 .

1) 8х 2 + 4у2 -

36х +

16у - 3 = 0, z =

0; 2) 2х - 2z -

7 = 0,

у =

0; 3) 4у2 +

8z2 + 16у +

20z -

31

= 0,

х

=

0.

91 3 . х -

2у +

3z +

3

=

0.

914 . 5х — 3z =

0.

 

915 . 2х — у — z

6

=

0.

916 . х — у — 3z +

2

=

0.

917 . х + 4у + 7z +

16 =

0.

919 . х -

у -

z

=

0.

921 . Зх + Зу + z -

8

=

0.

923. 1) п = {2; -

1; - 2 } ,

n

=

{2А; -А ; -2 А };

2)

п =

{1; 5; - 1}, n

=

{А; 5А;

- А };

3) п

=

{3; - 2 ; 0},

п =

 

{ЗА;

-2А ; 0 };

4)

п

=

{0;

5;

- 3 } ,

п

=

 

{0; 5А; -З А };

5)

п

=

{1; 0; 0},

п

=

{А; 0; 0}; 6) п =

{0;

1; 0},

п

=

 

{0;

А; 0 }, где

А — лю­

бое число, не равное нулю.

924 .

1) и 3)

определяют параллельные

плоско­

сти.

925 . 1) и 2)

определяют

перпендикулярные

плоскости.

926 . 1)

I

=

3,

т =

- 4 ;

2) I =

3,

т =

- 2 /3 ; 3)

I =

- 1 0 /3 ,

т =

- 6 /5 .

927 . 1) 6; 2)

-1 9 ;

3) —1/7. 928. 1) 7г/3

и 27г/3 ;

2)

7г/4 и 37г/4 ; 3) 7г/2; 4) arccos

^

 

и

7r -a rc c o s yjr.

929

. 5х —3y+2z = 0. 930 . 2 x - 3 z - 2 7

=

0. 931 .

7 x - y - 5 z =

0.

932 . x + 2 z - 4

=

0.

934

. 4x —у —2z —9 =

0. 93 6 . x = 1, у =

- 2 , z = 2. 939 .

1) а ф 7; 2) a = 7, b =

3;

3) a =

7, b ф 3. 940 .

1) z -

3 =

0; 2) у + 2 =

 

0; 3) x + 5 =

0.

941 .

1) 2y + z =

0;

2) 3x+ z = 0; 3) 4x+3y = 0.

942 .

1) y+ 4z+ 10 = 0; 2) x - z - 1

 

=

0; 3) 5 x + y - 1 3

=

0.

943

. (12; 0; 0), (0; - 8; 0), (0;

0;

- 6).

944 . |

+

\ + = 2

=

L

9 4 5 *

a

= - 4 , b =

3,

c =

1/2. 946 . 240.

947 .

8.

948 .

+

-2L + | = 1.

949 . ^

 

|

 

 

=

L

950

. x +

y + z +

5

=

0.

951 .

2x -

21y + 2z +

88 =

0,

2x -

3y -

2z +

12

=

0.

952

. i

+ y + z — 9 =

0, x — y — z +

l =

0, x — y + z — 3 =

0, x + y — z — 5 =

0.

953

. 2x — у — 3z — 15 = 0.

9 5 4 . 2x — 3y + z — 6 = 0. 95 5 . x — 3y — 2z + 2 =

0.

956 . Плоскости 1), 4), 5), 7), 9), 11) и 12) заданы нормальными уравнениями.

957 . 1) | x - | y + i z - 6 = 0 ; 2 ) - | x + | y - ^ z - 3 = 0; 3) | x - | y - | z - ^ = 0;

4>Т 1+ ! у - 5^*-5=0; 5>- h »+!3 г - 2 = 0;«)!

 

ъ

у - \ = °;7) - у

- 2

= °;

8) х -

5 =

0; 9)

z -

3

= 0; 10) z -

 

j =

0.

958 .

1)

а =

60°,

Р =

45°,

7

=

60°,

р =

5;

2) a

=

120°, 0

=

60°, 7

=

45°, р

=

8 ;

3)

a

=

45°,

0

=

90°,

7

=

45°,

р =

3 N/T ;

4)

а

=

90°,

0

=

135°,

7 =

45°,

р

=

< /2;

5) a

 

=

150°,

0

= 120°,

7 =

90°, р

=

5;

6)

a

=

90°,

0

=

90°,

7 =

0°,

р

=

2;

7)

а

= 180°,

0

=

90°,

7 = 90°, р =

1/2;

8) о

=

90°,

/? =

180°,

7

=

90°,

р =

1/2;

9)

a =

arccos

| ,

0 = тг arccos

| , 7 =

arccos ^ , р =

2 .

10)

а

=

7Г — arccos j

 

, /? =

7Г — arccos

у ,

7 = arccos у , р = 4/7 .

959 . 1) 5 =

 

- 3 ,

d =

3; 2)

 

=

1, d =

1, 3) S =

0, d. =

0 —

точка Mz лежит на плоскости; 4) 6 = - 2 ,

d =

2; 5) 6 =

—3, d =

3.

9 6 0 . d =

A.

961 .

1) По одну сторону; 2) по одну сторону; 3) по разные стороны; 4) по одну

сторону; 5) по разные стороны; 6) по разные стороны.

964 .

 

1) d = 2; 2) d =

3,5 ;

3) d =

6,5;

4)

d =

1;

5)

d =

0,5 ;

6) d =

5/6 .

 

9 6 5 . 8.

9 6 6 . Условию

задачи

удовлетворяют точки (0; 7; 0) и (0; —5; 0).

9 6 7 . Условию задачи удовлетворя­

ют точки (0; 0; —2) и (0; 0; —82/13).

968 . Условию задачи удовлетворяют точки

(2; 0; 0) и (11/43; 0; 0).

 

9 6 9 . 4х -

4у -

2z +

15 =

0.

97 0 . 6х +

Зу + 2z +

11

=

0.

9 7 1 . 2х - 2у - z - 18 = 0, 2х - 2у - z + 12 = 0 . 9 7 2 . 1) 4х - у - 2z - 4 = 0;

 

 

 

 

 

 

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

193

 

2) З х + 2 у - z + 1 = 0; з ) 2 0 х - 12у + 4 z + 13 = 0.9 7 3 . 1) 4 х - Ъу - z - . 2 = 0,

 

2 х + у - З г + 8 = 0; 2) х — Зу — 1 = 0, З х + у2z—- 1 = 0; 3) З х — 6у+ 7z + 2 = О,

 

z + 4 y + 3 z + 4 =о.

9 7 4 .1) Т о ч к а

 

М

 

и н ачало координат л е ж а т в смеж ны х у гл а х ;

 

2) т о ч к а М и н ачало

ко ордин ат л е ж а т в одном угл у; 3) то чМк а и начало коор­

 

д ин ат л е ж а т в в е р ти ка л ьн ы х у гл а х9. 7 5 . 1) Т о ч к и М и N располож ены в смеж ­

 

ны х

у гл а х ; 2)

то ч к иМ и N располож ен ы в ве р тикал ьн ы х

 

у гл а х9. 7 6 . Н а ча л о

 

координат

л е ж и т

вн у тр и

остр ого

 

у гл а9. 7 7 . Т о ч к а

л е ж и т

внутри

туп о го у гл а .

 

9 7 8 . 8 х - 4у - 4 г +5 = 0. 9 7 9 . 23 х - у - 4 z - 24 = 0.9 8 0 . x - y - z - l= 0.

 

9 8 1 . x+y+2z =

0.

9 8 2 . 5 х - 7 у - 3 =

 

0, г = 0; 5 x + 2 z - 3

=

у0,=

0;

7 y - 2 z + 3

= 0,

 

х =

0. 9 8 3 . З х

-

у -

7z +

9

=

0,

+

2 z

=

0.9 8 4 . (2;

- 1 ;

0),

 

(4/3;

0;

- 1 / 3 ) ,

 

(0; 2; - 1 ) .

9 8 6 . D1) =

- 4

; 2)

D =

9;

3)

D =

3.

9 8 7 .

1)Аг =

А2 =

0,

и

 

хотя бы одно из чисел

D i,

Г>2

отлично от

нуля;

2) В\ =

Вг =

0, и хотя бы

 

одно из чисел D\, D2 отлично от нуля; 3)

С\ = Сг = 0,

и хотя бы одно из

 

чисел Di, D2 отлично от нуля.

 

9 8 8 . 1) Л 1 2 =

D 1/D2 ] 2)

В1 2

=

D1/D2 ]

 

3) С1 2

=

D i/ D 2; 4) Ai = Di =

0, A2 = D2 = 0; 5) Bi =

 

Di = 0; B2 =

D2 = 0

 

6) Су = D: = 0, C2 = D2 = 0. 9 8 9 . 1) 2x + 15y + 7z + 7 =

0; 2) 9y + 3z + 5 =

0

 

3) 3x + 3z

- 2

=

0;

4)

3x -

9y

-

7 = 0.

9 9 0 . 1)

23x

-

2y + 21z

-

33

=

0;

 

2) у + z - 18 = 0; 3) x + z — 3 = 0; 4) x - у + 15 = 0. 9 9 1 . 5x + 5z - 8 = 0.

 

9 9 2 . o:(5x

- 2y -

z -

3) + /?(x + 3y -

2z + 5)

=

0.

У к а з а н и е .

Прямая пе­

 

ресечения

плоскостей 5х - 2у -

 

z — 3

=

0,

х + З у

- 2z + 5

=

0

параллельна

 

вектору I = {7; 9; 27}; следовательно, условию задачи будут удовлетворять все

 

плоскости, принадлежащие пучку плоскостей, проходящих через эту прямую.

 

99 3 . И х — 2у — 15z — 3 =

0.

9 9 4 . а (5х -

у -

2z -

3) + /3 (Зх - 2у - 5г + 2) =

0.

 

У к а з а н и е . Прямая пересечения плоскостей 5 x - y - 2 z - 3 = 0 ,3 x - 2 y - 5 z + 2 = 0

 

перпендикулярна к плоскости х + 19у — 7z И = 0; следовательно, условию за­

 

дачи будут удовлетворять все плоскости, принадлежащие пучку плоскостей,

 

проходящих через эту прямую. 9 9 5 . 9x + 7y + 8z + 7 = 0. 996 . х —2y + z —2 = 0,

 

х -

5у + 4г - 20 =

0.

9 9 7 . Принадлежит. 9 9 8 . Не принадлежит.

999 . I = - 5 ;

 

т =

-1 1 .

100 0 . Зх —2y + 6z + 21 =

0, 189х + 28у + 4 8 г - 5 9 1

=

0.

1001 . 2 х - 3 у -

 

- 6 z + 1 9 =

0, 6х —2у—Зг+18 =

0.

1 0 0 2 . 4 х -З у + 6 г -1 2 = 0 , 12x-49y+ 38z+84 =

0.

 

100 3 . 4х+ 3у —5 =

0, 5х+ 3л —7 =

0.

100 4 .

7 х -у + 1 =

0, z =

0; 5 x - z - l

=

0, у =

0|

 

5у — 7х -

12 =

0, х — 0. 1 0 0 5 . х -

8у + 5z -

3 = 0. 1006 .

 

2х -

4у -

8z +

1 =

0

 

2х — у +

2 — 1

=

0-

10О Т . 1 ) ^

 

=

^

=

^

2

; 2

 

) ^

=

 

|

=

^

 

 

3) Sf2 = о

= Ч*' “) Ч1 = 1=

 

 

5) Ч1 = I -

^Т1

 

 

 

 

Х - 1

=

у + 2

 

z

1 .

 

 

х — 3 _ у + 1 -

 

 

X _

3

y + 2 _ z ~ 3

0 ^ ~

1 0 0 8 . 1)- у -

 

 

 

 

 

' 2 )

 

 

2

 

 

 

 

 

'

 

3 “

 

4) £ + 1

-

 

 

 

 

 

. Ю09. 1) х =

2t + 1, у =

 

-3 t -

 

1, z

=

4t -

3

 

2) x = 2t + 1, у =

U — 1 ,

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

= -3 ; 3)

 

 

x = 3t + 1, у = —2t -

1010. 1)

x

=

t + 2,

у

=

- 2 1 +

1,

z

=

t

+ 1;

2)

x =

t

+ 3,

у

= - t - 1

 

z = t; 3) x =

0,

у

=

e,

z = - 3 t

+

1.

ЮН. (9; -4 ; 0),

 

(3; 0;

-2),

(0; 2j -3)

 

1012. x

=

5t + 4, у

=

- l i t -

7, z = - 2 .

 

1013.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1014.

X -

2 _

У + 1

 

z + 3 .

 

1015. x

=

3t + 3,

у =

 

15t +

1,

z

 

19t -

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

194 ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

1016 . а

=

{1; 1; 3};

а

=

{А; А; ЗА},

где

А— любое

число,

не равное

нулю.

1017 . а

=

-2 » +

11j

+ 5к;

о

= -2А » + llA j +

5Afc, где А— любое число,

не

равное нулю.

 

1018. х ^ 2

 

=

 

=

 

 

Ю 19.

1)

х 2 2- =

" =

 

f

Р еш ен и е.

Полагая, например, zo =

0, находим из данной системы: XQ =

2,

уо

= - 1 ;

таким образом, мы уже знаем одну точку прямой: M Q (2; - 1 ;

0). Те­

перь найдем направляющий

вектор.

Имеем

T»I

=

{1; —2; 3 },

Пг =

{3; 2; —5 };

отсюда а = [П1П2] =

{4; 14; 8 }, т.е. I = 4, т =

14,

 

п =

8.

 

Подставляя

най-

денные значения хо, 1 , zo и I, т, п в равенства

 

 

 

У ~ Уо

_

Z -

ZQ

получим канонические уравнения данной прямой:

х ^_2

 

'+ 1

_

^

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

+ 1 _

 

z — 1

 

х — 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1,Vу

 

 

 

 

1020 .

1)

х

=

 

4 +

1,

у

=

—7£,

z =

—19£ -

3;

2)

 

х =

- 4

= 34 +

2,

z

=

54 -

1.

1023 . 60°.

1024 . 135°.

1025 . cosy)=

± 4 /2 1 .

10 2 7 . I =

3.

1029 .

 

 

 

 

^

 

 

 

 

 

.

1 0 3 0 .

5 ^ 1

=

U+A =

£ £ l3

 

1031

х = 2t - 5,

у

=

- 3 t

+ 1,

 

z

=

—41.

 

1032 . v = 13.

103 3 . d

= 21.

 

1034 . х

= 3 -

 

61,

у

=

- 1

+

18t,

z

=

- 5

+ 9t.

1035 . x

=

- 7

+

4t,

у =

12

-

4t, z

= 5 -

 

It.

1036 . x

=

20 -

6t,

у

=

- 1 8

+

8i, z

=

- 3 2

+

24t;

(2; 6; 40).

 

10 3 7 . Уравнения

движения точки M: х = - 5

+ 6£, у = 4 - 12t, z = - 5

+ 4i; уравнения движения

точки

N: х =

 

- 5 + 44, у =

16 — 124, z =

—6 + 34; 1) (7; —20; 3); 2)

за

проме­

жуток времени, равный 2; 3) за промежуток времени, равный 3; 4)

MQP = 28,

NQP = 39.

1040 .

1) (2; - 3 ; 6); 2) прямая параллельна плоскости; 3) прямая ле-

жит и& плоскости.

10 4 1 .

 

 

 

 

 

=

 

 

1 0 4 2 .

 

 

= S i i =

£ + § .

1043 . 2х —3y + 4z — 1 = 0.

1 0 4 4 . x+ .2y + 3z = 0.

104 5 . m =

- 3 . 1 0 4 6 . С =

 

- 2 .

1047 . A =

3,

D =

- 2 3 .

 

1048 . A =

- 3 ,

В

=

9/2 .

 

1 0 4 9 .

4

= - 6 , C = 3/2 .

1050 . (3; - 2 ; 4). Р еш ен и е .

Искомую точку найдем, решая совместно уравне­

ния данной прямой с уравнением плоскости, проведенной из точки Р перпен­ дикулярно к этой прямой. Прежде всего заметим, что направляющий вектор данной прямой {3; 5; 2} будет являться нормальным вектором искомой плоско­ сти. Уравнение плоскости, которая проходит через точку Р (2; - 1 ; 3) и имеет нормальный вектор п = {3; 5; 2} будет иметь вид 3 (х —2 )+ 5 (у + 1 )+ 2 (z —3) = О

или З х + 5 у + 2 г —7 = 0. Решая совместно уравнения х = 34, у = 54 —7, z = 24+ 2,

Зх + 5у + 2z -

7 =

0, найдем координаты искомой проекции: х =

3, у = —2,

z = 4. 1051 .

<?(2;

- 3 ; 2). 105 2 . Q (4; 1; - 3 ) . 1 0 5 3 . (1; 4; - 7 ) .

Р е ш е н и е .

Искомую точку найдем, решая совместно уравнение данной плоскости с урав­ нениями прямой, проведенной из точки Р перпендикулярно к этой плоскости.

Прежде всего заметим, что нормальный

вектор данной плоскости {2; —1; 3 }

будет являться направляющим вектором

искомой прямой. Параметрические

уравнения прямой, которая проходит через точку Р ( 5; 2; —1) и имеет напра­

вляющий вектор а — (2; - 1 ; 3 }, будут иметь

вид

х =

24 + 5,

у

=

- 4 +

2,

z =

34 —

1. Решая совместно уравнения 2х — у +

3z +

23 =

0,

х

=

24 +

5,

у =

—4 + 2, z = 34 — 1, найдем координаты искомой проекции:

х

=

1, у =

4,

г =

- 7 .

1054 . С ?(-5; 1; 0).

105 5 . Р (3 ; - 4 ; 0).

У к а з а н и е .

Задача

может

быть решена по следующей

схеме: 1) устанавливаем, что точки

А и В рас-

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

195

положены по одну сторону от плоскости Оху; 2) находим точку, симметрич­ ную одной из данных точек относительно плоскости Оху, например точку В\,

симметричную точке В ; 3) составляем уравнение прямой, проходящей через точки А и В ц 4) решая совместно найденные уравнения прямой с уравнени­

ем плоскости

Оху,

получим

координаты

искомой

точки.

1056. Р ( - 2 ;0 ;3 ) .

1057 . Р (—2;

- 2 ; 5).

105 8 . Р

( - 1; 3;

- 2 ) .

1059 .

1)

Р ( - 2 5 ;

16; 4); 2) за проме­

жуток времени, равный 5; 3) МоР

=

60.

1060 . х = 28

-

7,54, у =

- 3 0 + 8t,

z - ~ 27

+ 6t;

1) Р (—2; 2; - 3 ) ; 2) от 4i

= 0

до 42 = 4; 3) М0Р = 50.

1061 . За

промежуток времени, равный 3. 1062

. d =

7.

Р еш ен и е.

Выберем на пря­

мой Х^

=

У ^

 

какую-нибудь точку, например Mi (—3; - 2 ; 8);

будем считать, что

направляющий

вектор

прямой

о =

{3; 2; - 2 }

приложен

к точке

M i.

Модуль векторного

произведения векторов

а и М\Р опреде­

лит площадь параллелограмма, построенного на этих векторах; высота этого параллелограмма, проведенная из вершины Р , будет являться искомым рас-

стоянием d.

 

Следовательно,

для

вычисления расстояния

d

имеем

формулу

d =

1

 

 

^. Теперь вычислим координаты вектора М\Р, зная координаты

его конца и начала: М\Р =

{4; 1; —10}. Найдем векторное произведение векто­

ров a n M iР: [oM iP] =

i

j

 

к

=

—18* + 22j — 5к. Определим его модуль:

3

2 - 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1 - 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|[oM iP] |=

V 182 + 222 + 52

=

у /Ш

=

7 ч/ТГ. Вычислим модуль вектора а:

|а |=

ч/9 + 4 + 4

=

у/ТТ.

Найдем искомое расстояние: d =

7 л/Т Г/\[ГГ =

7.

1 0 6 3 .

1)

21;

 

2)

6;

 

3)

15.

1 0 6 4 . d

=

25.

 

1065 . 9х +

lly

+ 5z -

16

=

0.

1 0 6 8 .

4 x + 6 y + 5 z - l

=

0.

1 0 7 0 .

2 x -1 6 y -1 3 z + 3 1 =

0.

1072 .

6 x - 2 0 y - l l z + l

=

0.

107 4 .

(2;

- 3 ;

- 5 ) .

1 0 7 5 . Q (l;

- 2 ; 2).

10 7 6 . Q (l;

- 6 ;

3). 1077 . 1 3 x -1 4 y + llz +

+ 51 =

0.

107 9 . x — 8y — 13z +

9 =

0.

10 8 1 .

 

 

 

 

-

 

i + 1 . Ю 82. x =

=

8 4 -3 , у =

- 3 4 - 1 , z =

- 4 4 + 2 .

1 0 8 3 . 1)13; 2) 3; 3) 7.

1084 .

1) x 2+ y 2+ z 2 =

81;

2)

(x

-

5)2 +

(у +

3)2 +

(z

-

7)2 = 4; 3) (x

-

4)2 +

(y + 4)2 + (z + 2)2 =

36;

4)

(x

-

3)2 +

(y +

 

2)2 + (z

-

l ) 2

=

18;

5)

(x

-

3)2 + (у +

l)2 + (z -

l)2

=

21;

6)x 2+ y 2+ z 2 = 9; 7) (x —3)2+ (y + 5 )2+ (z + 2 )2 = 56; 8) ( x - l ) 2+ (y + 2 )2+ ( z - 3 ) 2 = 49;

9)

(x + 2)2 + (y - 4)2 +

(z -

5)2 =

81. 108 5 . (x -

2)2 + (у -

3)2 + (z + l)2 = 9 и

x 2 + (у +

l ) 2 +

(z + 5)2 = 9.

1 0 8 6 . R = 5.

1087 . (x +

l)2 + (у - 3)2 + (z - 3)2 =

1.

1088 . (x + l ) 2 + (y - 2)2 + (z -

l ) 2 = 49.

1089 . (x -

2)2 + (у -

3)2 + (z + 1)2 =

289.

.1 0 9 0 .

1)

C (3;

- 2 ;

5),

г

=

4;

2)

C ( - l ;

3;

0),

г

=

3;

3)

C (2;

1; - 1 ) ,

г

=

5;

4)

C (0; 0; 3),

r =

3;

5)

C (0; - 1 0 ; 0),

г

=

10.

1091 .

x = 54 -

1,

у =

- 4

+ 3,

z

=

24 -

0,5.

109 2 . д- ~21/ 2

=

У± Ш

 

=

2 +41Z? .

Ю 93.

1)

Вне

сферы;

2)

и 5) на поверхности сферы; 3)

и 4)

внутри сферы.

1094 . а) 5; б) 21; в) 7.

109 5 .

1)

Плоскость пересекает сферу;

2) плоскость касается сферы; 3) плос­

кость проходит вне сферы.

109 6 .

1) Прямая пересекает сферу; 2) прямая про­

ходит вне сферы; 3) прямая касается сферы.

1097 . Mi ( - 2 ;

- 2 ; 7),

d =

3.

109 8 . С ( - 1 ; 2; 3),

R =

8.

10 9 0 . (х - I)2 + (у -

2)2 + (z -

I)2 = 36, 2х - z - 1 =

0.

1100 . (х —l)2 + (y + l ) 2 + (z —2)2 =

6 5 ,18х —22y+5z —30 = 0. 1101 . (х - 2 ) 2+ у 2 +

196

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (2 - 3 )2 = 27, х + у - 2 =

0.

110 3 .

5 х —8 y + 5 z —7 =

0. 110 4 . x 2 + y 2 + z2 -lOar-f.

+ 15y—25z= 0.

1105 . x 2+ y 2+ z 2+ 1 3 x + 9 y - 9 z - 1 4 = 0 .

1106 . x 2+ (y + 2 )2+ z 2 = 41.

1107 .

6x —3y—2z—49 = 0.

1108 . (2; - 6; 3).

110 9 . a =

± 6 . 11 1 0 .

2 x - y - z + 5

=

0 .

1 1 1 1 . x 1x + y1y + ziz =

r 2. 1 1 1 2 . A2R2 + B2R2 + C2R2 = D2. 111 3 . (®i -

o) x

X (x -

a) +

(yi

-

0) (y -

/?) +

(zi

~ 7) (z -

7 ) = r 2.

1114 . 3x - 2y +

6z -

И

~

0,

6x + 3y + 2z -

 

30

=

0.

1115 . x +

2y — 2z — 9

=

0,

x + 2y -

2z +

9

=

0.

1116 . 4x + 3z -

40

= 0,

4x +

3z +

10 =

0.

111 7 .

4x +

6y +

 

5z -

103

=

o,

4x +

6y + 5z +

205

=

0.

 

1118 .

2x -

3y +

4z -

10

=

0,

3x -

4y +

2z -

10

=

0.

1 1 2 0 . x —y—z —2 = 0. 1 1 2 2 . A x+By+C z+D = 0.

1123 . x co sa+ y

cos/3+z 0 037 -

- p

=

0.

1124. d

=

| r i n ° - p | ;

d. =

|xi cosa

+

y! cos/?

+

zi COS7 - p|.

1125 . ( r z - n ) ( r - n )

=

0; (x 2- x i )

(x —x i)+ (y 2 —y i) ( y - y 1)+ (z 2 - z 1) (z -z i)

=

0.

 

 

a i02 (г -

 

го) =

0;

 

х -

х о

 

у -

уо

Z -

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 2 6 .

 

 

/l

 

 

m i

щ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

12

 

 

тп2

п2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1127. (Г2

— r i )

(гз — r i )

( r — 17 )

=

0;

x —xi

y —y 1

z — Z\

 

 

 

 

 

 

 

X2 X l

У2 y i

Z2 Z\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ З -Х ! уз - y i

Z3-Z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X -

 

х 0

 

у -

у о

* —го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112 8 . ТЦП2 (г -

 

no) =

0;

 

Ах

 

Вх

Ci

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А%

 

В2

С2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а = У ^ р = £ и

 

. 1 1 3 2 . [ ( r ~ r i )2(-rn ) ] =0, ( г ( г2- Г 7 )] = [ п г г ] ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г = П +

( Г2- г О

« .

1 1 3 3 . л ( г

— Г ! ) = 0;I

— x i )

- f

m

( y

— У1) -f-n

( z

zi )

=

0.

1134 . QI “2( г - V o )

=

0.

 

1 1 3 5 .Щ П 2 ( г - Г о )

=

0.

1 1 3 6 .

г

=

тъnt;+

 

 

 

=

 

 

*

=

£ ^ .

 

1 1 3 7 .

r

=

n , +

[n1n2] t ;

*0

 

Сх

J/ -

 

уо

 

=

 

z

- z 0

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bi

Ci

 

Лх|

 

Ui

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1В 2

С2 |

| са

Д2 |

 

\А2

В2 \

 

• Гоп +

D

= 0,

an

=

0;

Л х0 +

Вуо + Cz0 + D =

О, А1 +

Вт + Cm =

0.

1 1 3 9 .

0 l a 2(г -

 

го)

= 0.

1 1 4 0 . 0102 (г г

-

п )

=

0.

 

1 1 4 1 . m

-

71071 +

Qс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ап

 

 

х у

°

- ~

QA

 

 

Cgn+ D '.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* = * »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п , ‘T - T i - - 1 1

 

 

 

 

g z i „ +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л2 + в 2 + с 2

 

 

у = У1 -

 

+ ■ВУ1 +

 

 

Д в,

 

-

^ » 1 + в » 1

+ с х 1 + д г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л2+В 2

+С 2

 

 

 

z

Z1

 

 

дГ+ва +С2----С-

 

 

 

 

1143 . Го +

~ 2r°) a

a,

X =

х 0 +

(Д1 ~ -S >)1 + (gn - Уо) т + (z i

- zn) п f

 

 

г/ = vn 4- ( а . ~ * о ) * + (yi ~уо) т

+ (zx - zp)п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 + т 2 + п2

 

 

 

т

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п . II

 

2

+ Z l — Zo X I — Хо

2

 

У1- Уо z i - г 0

+ а?1- х о

y i - уо

тп

п

п

1

f

тп

 

 

 

 

V I2 + т 2 + п2

 

 

 

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

 

 

 

 

197

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mod

 

 

 

h

Д2 ~ ®1 •>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mi

ТП.2

1/2 — 2/1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щ

п2

Z2 - 2 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ 1mi

ni

2

In,

Ы

Ч

mi i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у 1m 2

П2

 

+

 

 

 

 

m2 |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|n2

 

Rm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2/1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ 12 + т 2 + п 2 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

Л 2

+ т 2 + п2

 

**

*

 

\/ J2 + т 2 + п2

 

 

 

Дт

 

 

 

 

 

2

 

л/f2 + т 2 + п2

1

z2 =

7= = = ^ = = = * . 114 8 . Яо+ т~ т ® и го—т~~т

 

®i — хоН— .

^ = = = = ,

 

Vi2+ m2+ n2

 

 

 

[el

 

Г®1

 

 

 

 

V I2 + ш2 + п2

 

2/1 =

2/о+- /.j,

 

 

 

=

ZQ+

/|0 . ^П0 .

 

и

12 =

до------------^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ / 2 + т 2 + п2

 

 

 

 

\Л2 + т 2 + n2

 

 

 

 

 

_____

 

Яп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

......................

*2 = zo “ “7й “

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' VF + mt + n2 '

 

 

 

 

 

 

1149 . ( п - п о ) ( г - г о )

=

Я2.

115 0 . ( г - п ) 2 =

 

 

Д )

i

(x - ® i )2+ ( y - y i ) 2 +

+ (z - 21)2 = (Ас‘ t * B+ B *

+

,c P

D )* - 1151‘ Й

 

"

я

=

0’

]ТГ + Л =

0;

Ax + By + Cz

_ R = g

Ax + By + Cz

+ д = 0

1152

M iL zJB l -

д =

Q,

у/ А 2 + В2 + С2

_

 

у/ А 2 + В 2 + С2

 

 

 

 

 

 

1а 1

 

 

а (г - го)

+ R

 

0 .

l(x z 0) + т

(у — уо) + п (г — г0)

д

=

О,

I а I

^

 

 

0;

 

 

у/12+ 7712 + П2

 

 

 

2 (д — др) +

т ( у

— 2/о) + n(z гр) + д _ 0

1153#

3

 

 

/2; 3; о), (2;

- 3 ; 0),

 

у/12 + т 2 + п 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2; 0;

у Т ) ,

(2; 0 ;-ч /У ).

1 1 5 4 .4 , 3;

(4; 0; —1), ( - 4 ; 0; —1). 115 5 .1 5 ;

(0; —6; —3/2).

1156 . Уравнения проекции на плоскость Оху: х2 + 4ху + 5у2 -

х = 0, z = 0;

на плоскость Oxz:

д2 — 2дг

+ 5z2 —

=

0, у

=

0;

на плоскость Oyz:

у2 +

г2 + 2у — z = 0,

д

= 0.

 

1 1 5 7 . Эллипс; (2; - 1 ;

1) — центр этого эллипса.

У к а з а н и е . Центр сечения проецируется в центр проекции. 1158 . Гипербола;

(1; —1; —2) — центр этой гиперболы.

115 9 .

1) Эллипс;

(—3/2; 1; 1 3 /4 )— центр

этого эллипса; 2) парабола; не имеет центра; 3) гипербола; (2; - 3 ; - 4 ) — центр

этой

гиперболы.

11 6 0 . а)

1 <

|яг|

<

у/2\

б) |m|

<

1.

1161 . а) т ф 0

и

т

^

- 1 / 4 , причем в

случае

т

=

- 1 / 4

вырожденный

эллипс— точка;

б)

т = 0.

1162 . (9; 5;

- 2 ) .

11 6 3 .

(3; 0; -1 0 ) . 1164 . (6;

- 2 ; 2).

1165 . т = ±18.

1166 . 2х - у - 2z - 4 = 0.

116 7 .

д -

2у +

2г -

1 =

0, х -

2у +

2z +

1 = 0; |.

1168 . тр + У '25~

=

И 6 9 .

+

jg

+

ij-

= 1. 1170 . <7i

=

2/5,

<72 = 4/5.

 

 

 

 

1.

1173 .

х 2 +У

 

•T

=

1.

1178 .

 

-

У- = 2z.

1180 .

(3; 4; - 2 )

и

(6; - 2 ; 2); 2) (4; - 3 ;

с2

 

 

 

 

Р

Я

1)

2) — прямая

касается поверхности;

3) прямая и поверхность не имеют общих точек; 4) прямая лежит на поверх­

ности. 1181 . 2х — 12у — z +

16

=

0,

д — 2у + 4

=

0, 2д — 12у — z +

16

=

0,

х + 2у - 8 = 0. 1182 . у +

=

0,

д

- 5 =

0;

2х - 5z = 0, у +

4

=

0.

у + 1 _ г - 1

х _ у + 9

_ г + З

 

 

 

 

*) Выражение mod а обозначает абсолютную величину а.

198

 

 

 

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

 

 

 

^тг2

= ¥ = = ! •

И * 5 -

arccos

118в . l ) f £ + j £ - f r =

< > ;2 ) f T - ? ! r + § r -

: 0; 3) -

- f c + Zj =

0.

1188 .

x2 + y2 - z 2 = 0 .

1189 .

о*

'

2с2 2

°*

 

 

' F

’r с2^“

и‘

ААО°*

* тг/ “

-------

1190

. Зх2—5y2+ 7z26x y + 10x z —2yz—4х+ 4у —4z+ 4 = 0. 119 1 . ~

+ 2 5 ~ fg

= °*

1192

. я2 — Зу2 + 22 = 0.

1193 . 35х2 + 35у2 — 52z2 — 232ху — 116xz + 1 16уг + 232х —

- 70у - 116z + 35 = 0. 1194. ху + xz + yz = 0 — ось конуса проходит в первом и седьмом октантах; ху + xz — yz = 0 — ось конуса проходит во втором и восьмом

октантах;

ху — xz — yz — 0 — ось конуса проходит в третьем и пятом октан­

тах;

ху — xz + yz = 0 — ось конуса проходит в четвертом и шестом октантах.

1195.

9х2 — 16у2 — 16z2 — 90х+ 225 = 0. 1196. х 2+ 4у 2 - 4 z 2 + 4 x y + 1 2 x z -6 y z = 0.

1197.

4х2 -

15у2 - 6z2 - 12xz - 36х + 24z + 66 = 0. 1198. 16х2 + 16у2 + 13z2 -

- 1 6 x z + 24yz + 1 6 x - 2 4 y - 2 6 z - 1 3 1 = 0. 1199. х 2 - у 2 - 2 x z + 2yz + x + y - 2 z = 0. 1200. 5х2+5у2+ 2z2—2xy + 4xz+ 4yz—6 = 0. 1201.5x2+ 8y2+ 5z2+ 4 x y + 8 x z -4 y z + + бх+24у—6z—63 = 0. 1202 . 5x2+10y2+13z2+ 1 2 x y -6 x z+ 4y z+ 26x+ 20y -38z+ 3 =

= 0. 1203 . x 2 + 4y2 + 5z2 - 4xy -

125 =

0. 1204 . 1)

18; 2) 10; 3)

0; 4)

- 5 0 ; 5)

0;

6) x 2 - x i ; 7) 0; 8)

1. 1205 . x

=

12; 2) x = 2; 3)

x\ =

- 1 ,

x 2 =

- 4 ;

4) xi =

- 1 / 6 ,

X2 = 3/2; 5) x j ,2 =

±2i;

6) xi

=

2;

х 2,з =

- 2 ±

i; 7)

x

=

( - l ) n 7T/12 +

7rn /2 , где

n — целое число; 8) x = 7г(2п + 1)/6, где n — любое целое число. 1206 .

1) х > 3;

2) х > -1 0 ; 3)

х <

- 3 ;

4)

- 1

<

х

< 7.

1207 . 1) х = 16,

у = 7; 2) х =

2, у = 3;

3) система не имеет решений; 4) система имеет бесконечно много различных

решений, каждое из которых может быть вычислено по формуле у =

^ 7^ »

где численные значения х задаются произвольно и вычисляются соответствую-

 

ас + bd

«

У =

be ad

„\

 

 

 

 

 

 

решений.

щие значения у; 5) х =

^

^ 2

а2 + $

>6) системане имеет

1208 . 1) а ф - 2 ;

2) а =

- 2 ,

Ь ф 2;

3)

а =

- 2 ,

6

=

2.

 

1209 . а =

10/13.

1210 . 1) х =

—2£,

у =

7t,

z

=

41\ 2) х

=

2£,

у =

3i,

z

=

0;

3)

х =

0,

у =

£,

z = 3£; 4) х =

0, у = £, z =

2£; 5)

х

= 2£, у = 5i,

z =

4£; 6) х

=

4£, у = 2£, z =

3£;

7) х

= £, у

= 5£, z =

H i;

8)

х

= 3£, у

=

4£, z

= H i;

9)

х =

0,

у

=

£, z =

3i;

10)

х

=

(а +

1) £, у =

(1 — о2) i,

 

z = - ( а

+

1)£

при условии, что а ф

—2 (если

а =

—1, то любое решение системы состоит из трех

чисел х,

 

 

у, z,

где х, у

угодно, a z =

х - у ) ;

11) х =

( 6 - 6 ) £, у = (З а - 2 ) i, z = (а б -4 ) £ при условии, что

а ?£ 2/3 или 6 ^ 6

(если а = 2/3

и 6 =

6, то х, у произвольны, a

z — | х + 2у);

12)

х

=

3 (1 -

2а) £,

у — (об +

1) £,

z

=

3 (6 + 2) £

при условии,

что а ф 1/2

или Ь ф —2 (если а =

 

1/2

и 6 =

—2, то х, у произвольны, a

z

=

2(3у — х)).

1211 . -1 2 .

1212 .

29.

1213 .

87.

121 4 . 0.

121 5 . - 2 9 .

12 1 6 . 2а3 .

1 2 2 3 . - 4 .

1 2 2 4 .1 8 0 .

1 2 2 5 .8 7 .

 

1 2 2 6 .0 .

 

1227 . (х

-

у) (у

-

z) (z -

х).

1229 . 2а26.

1230 . sin2а.

1231 . xyz (х - у ) (y -z ) (z - x ) .

1232 . (а + 6+с) (а2+ 62+ с 2- а 6- а с - 6с).

123 4 .

1)

х

= - 3 ; 2) Xi =

- 1 0 ,

х 2

=

2.

1235 . 1) х > 7/2; 2)

- 6

<

х <

- 4 .

123 6 .

х

=

49/2, у

=

43/2,

z

=

10.

1 2 3 7 . х =

1, у

=

1,

z =

1.

123 8 . х =

2,

у =

3,

z

=

4.

1239 . х

=

1,

у

=

3, z = 5. 1240 . х = 53/4, у = 33/4, z = 29/4.

1241 . х

=

2,

у =

 

- 1 ,

z

=

1.

1242 . х

=

 

,

у

=

^

 

,

2

=

.

12 4 3 . х

=

2 - ^ ,

у

=

 

 

,

 

z

=

 

 

.

12 4 4 . Система

имеет

бесконеч­

но много решений, каждое из которых может быть вычислено по формулам

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ К ЗАДАЧАМ

199

х = 2z - 1, у = z + 1, где численные значения z задаются произвольно и

вычисляются соответствующие значения х, у. 1245 . Система не имеет реше­

ний. 1246 . Система не имеет решений.

1247 . 1) а ф - 3 ; 2) а = - 3 , Ь ф 1/3;

3) о = —3, 6 =

1/3. 124 9 . Система имеет единственное решение х = у = z = 0.

12 5 0 . Система

имеет бесконечно

много

решений, каждое из которых может

быть вычислено по формулам х

= 2t,

у = - 3 1, z = 51, где численные зна­

чения t задаются произвольно и вычисляются соответствующие значения х,

у, я. 1251 . а = 5. 1 2 5 2 .

30. 125 3 . -2 0 .

1254 . 0. 1255 . 48. 1250 . 1800.

12 5 7 . (b + c + d ) ( b - c - d ) ( b - c + d ) (b + c - d ,).

1258 . (a + b + c + d ){a + b - c - d )x

x ( a - b + c - d ) ( a - b - c + d).

1 2 5 9 . (a + b + c + d )(a - b + c - d )[{a - c )2 + (b -d )2].

1260 . (b e -cd )2.