8. Parametrické vyjádření a. Repetitorium z matematiky

Podobné dokumenty
1. Parametrické vyjádření přímky Přímku v prostoru můžeme vyjádřit jen parametricky, protože obecná rovnice přímky v prostoru neexistuje.

Rovnice přímky v prostoru

VZÁJEMNÁ POLOHA DVOU PŘÍMEK

VZÁJEMNÁ POLOHA DVOU PŘÍMEK V ROVINĚ

Rovnice přímky. s = AB = B A. X A = t s tj. X = A + t s, kde t R. t je parametr. x = a 1 + ts 1 y = a 2 + ts 2 z = a 3 + ts 3. t R

14. přednáška. Přímka

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ

2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU Vektory Úlohy k samostatnému řešení... 21

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ

Analytická geometrie. přímka vzájemná poloha přímek rovina vzájemná poloha rovin. Název: XI 3 21:42 (1 z 37)

Matematika I, část I. Rovnici (1) nazýváme vektorovou rovnicí roviny ABC. Rovina ABC prochází bodem A a říkáme, že má zaměření u, v. X=A+r.u+s.

CZ.1.07/1.5.00/

s p nazýváme směrový vektor přímky p, t je parametr bodu

Matematika I, část I Vzájemná poloha lineárních útvarů v E 3

3.2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE ROVINY

1 Analytická geometrie

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz

3. ÚVOD DO ANALYTICKÉ GEOMETRIE 3.1. ANALYTICKÁ GEOMETRIE PŘÍMKY

KRUŽNICE, KRUH, KULOVÁ PLOCHA, KOULE

Lingebraické kapitolky - Analytická geometrie

Digitální učební materiál

Analytická geometrie. c ÚM FSI VUT v Brně

Repetitorium z matematiky

Rovnice přímky vypsané příklady. Parametrické vyjádření přímky

Kolmost rovin a přímek

(Zavedení pojmu funkce, vlastnosti. Repetitorium z matematiky

Odvození středové rovnice kružnice se středem S [m; n] a o poloměru r. Bod X ležící na kružnici má souřadnice [x; y].

ANALYTICKÁ GEOMETRIE HYPERBOLY

3) Vypočtěte souřadnice průsečíku dané přímky p : x = t, y = 9 + 3t, z = 1 + t, t R s rovinou ρ : 3x + 5y z 2 = 0.

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ. u. v = u v + u v. Umět ho aplikovat při

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ

Parametrická rovnice přímky v rovině

Analytická geometrie v prostoru

6. ANALYTICKÁ GEOMETRIE

ANALYTICKÁ GEOMETRIE ELIPSY

M - Příprava na 1. čtvrtletku pro třídu 4ODK

Matematika 1 MA1. 1 Analytická geometrie v prostoru - základní pojmy. 4 Vzdálenosti. 12. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 32

PŘÍMKA A JEJÍ VYJÁDŘENÍ V ANALYTICKÉ GEOMETRII

Analytická geometrie (AG)

Analytická geometrie lineárních útvarů

Analytická geometrie

1. Kombinatorika 1.1. Faktoriál výrazy a rovnice

ANALYTICKÁ GEOMETRIE PARABOLY

3.3. ANALYTICKÁ GEOMETRIE KRUŽNICE A KOULE

M - Příprava na 12. zápočtový test

x 2 = a 2 + tv 2 tedy (a 1, a 2 ) T + [(v 1, v 2 )] T A + V Příklad. U = R n neprázdná množina řešení soustavy Ax = b.

Příklady k analytické geometrii kružnice a vzájemná poloha kružnice a přímky

3.6. ANALYTICKÁ GEOMETRIE PARABOLY

Diferenciál funkce dvou proměnných. Má-li funkce f = f(x, y) spojité parciální derivace v bodě a, pak lineární formu (funkci)

AB = 3 CB B A = 3 (B C) C = 1 (4B A) C = 4; k ]

f(x) = arccotg x 2 x lim f(x). Určete všechny asymptoty grafu x 2 2 =

Analytická metoda aneb Využití vektorů v geometrii

Gymnázium, Brno, Elgartova 3

19 Eukleidovský bodový prostor

Vzorce počítačové grafiky

CVIČNÝ TEST 40. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

ANALYTICKÁ GEOMETRIE INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Analytická geometrie přímky, roviny (opakování středoškolské látky) = 0. Napište obecnou rovnici. 8. Jsou dány body A [ 2,3,

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE

Euklidovský prostor. Parametrické rovnice roviny. Obecná rovnice roviny. . p.1/25

X = A + tu. Obr x = a 1 + tu 1 y = a 2 + tu 2, t R, y = kx + q, k, q R (6.1)

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ

Slovní úlohy 1. 2,42cm; 7cm; 11,58cm; 2. původní cena; dní; 4. 2,3*10 15 kg; 5. 2,8*10 14 ; ; 27325; 7. 3, 9, 27; -3, 9, -27;

y = 2x2 + 10xy + 5. (a) = 7. y Úloha 2.: Určete rovnici tečné roviny a normály ke grafu funkce f = f(x, y) v bodě (a, f(a)). f(x, y) = x, a = (1, 1).

Matematika 1 pro PEF PaE

M - Analytická geometrie pro třídu 4ODK

Základy matematiky pracovní listy

Řešení geometrické úlohy spočívá v nalezení geometrického útvaru (útvarů) daných vlastností.

VZOROVÝ TEST PRO 3. ROČNÍK (3. A, 5. C)

ANALYTICKÁ GEOMETRIE INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

7 Analytická geometrie v rovině

Vektorové podprostory, lineární nezávislost, báze, dimenze a souřadnice

Analytická geometrie v prostoru

Geometrie v R n. z balíku student. Poznamenejme, že vlastně počítáme délku úsečky, která oba body spojuje. (b d)2 + (c a) 2

VEKTORY A ANALYTICKÁ GEOMETRIE PAVLÍNA RAČKOVÁ JAROMÍR KUBEN

11 Vzdálenost podprostorů

Geometrie v R n. student. Poznamenejme, že vlastně počítáme délku úsečky, která oba body spojuje. (b d)2 + (c a) 2

S T E R E O M E T R I E ( P R O S T O R O V Á G E O M E T R I E ) Z Á K L A D N Í G E O M E T R I C K É Ú T VA R Y A J E J I C H O Z N A

1 4( 1) Co je řešením rovnice 2y 1 = 3? Co je řešením, pokud přidáme rovnici x + y = 3? Napište

2. kapitola: Euklidovské prostory

1. MONGEOVO PROMÍTÁNÍ

VEKTORY. Obrázek 1: Jediný vektor. Souřadnice vektoru jsou jeho průměty do souřadných os x a y u dvojrozměrného vektoru, AB = B A

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (III/2)

DERIVACE. ln 7. Urči, kdy funkce roste a klesá a dále kdy je konkávní a

17 Kuželosečky a přímky

Analytická geometrie kvadratických útvarů v rovině

CVIČNÝ TEST 13. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Průřezová témata Poznámky. Téma Školní výstupy Učivo (pojmy) volné rovnoběžné promítání průmětna

Lineární funkce, rovnice a nerovnice 3 Soustavy lineárních rovnic

Dvěma různými body prochází právě jedna přímka.

M - Příprava na 4. čtvrtletku - třídy 1P, 1VK.

PRACOVNÍ SEŠIT ANALYTICKÁ GEOMETRIE. 8. tematický okruh: Připrav se na státní maturitní zkoušku z MATEMATIKY důkladně, z pohodlí domova a online

Definice Řekneme, že funkce z = f(x,y) je v bodě A = [x 0,y 0 ] diferencovatelná, nebo. z f(x 0 + h,y 0 + k) f(x 0,y 0 ) = Ah + Bk + ρτ(h,k),

May 31, Rovnice elipsy.notebook. Elipsa 2. rovnice elipsy. SOŠ InterDact Most, Mgr.Petra Mikolášková

Napěťový vektor 3d. Díky Wikipedia za obrázek. n n n

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

= prostorová geometrie, geometrie v prostoru část M zkoumající vlastnosti prostor. útvarů vychází z tzv. axiómů, využívá věty

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. ZOBRAZENÍ BODU - sdružení průměten. ZOBRAZENÍ BODU - kartézské souřadnice A[3; 5; 4], B[-4; -6; 2]

CVIČNÝ TEST 17. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

Transkript:

8. Parametrické vyjádření a obecná rovnice přímky a roviny Repetitorium z matematiky Podzim 2012 Ivana Medková

Osnova: 1 Geometrie v rovině 1. 1 Parametrické vyjádření přímky 1. 2 Obecná rovnice přímky 1. 3 Vzájemná poloha přímek 2 Geometrie v prostoru 2. 1 Parametrické vyjádření přímky 2. 2 Parametrické vyjádření roviny 2. 3 Obecná rovnice roviny 2. 4 Vzájemná poloha přímek 2. 5 Vzájemná poloha rovin 2. 6 Vzájemná poloha přímky a roviny 2

y x 3

1.1 Parametrické vyjádření přímky Každé dva body A, Burčují přímku AB Vektor u = B A se nazývá směrový vektor přímky AB Rovnice X = A + tu, kde se nazývá parametrická rovnice nebo také parametrické vyjádření přímky určené bodem A a vektorem u, tj. p (A, u). Proměnná t se nazývá parametr. t R Body X, A a vektor u můžeme vyjádřit pomocí souřadnic: X[x, y] A[a 1, a 2 ] u = (u 1, u 2 ). x y = = a 1 a 2 + tu1, + tu2, kde t R 4

Úlohy Př.1:Napište parametrické vyjádření přímky AB: a) A[1,-1]a B[2,3], b) A [2,-3]a B[0,2]. Př.2:Zjistěte, zda bod C leží na přímce AB: a) A [1, 2], B [-1, 3], C [5, 0] b) A [3, 1], B [1, 5], C [-1, 2] Př.3:Zjistěte, zda jsou vektory v 1,...v 5 směrovými vektory přímky AB, kde A [1, 3], B[-1, 5], v 1 = (1, 2) v 2= (3,-3) v 3 = (1,-1) v 4 = (2, 2) v 5 = (2,-2) 5

1.2 Obecná rovnice přímky Rovnice p : ax + by + c = 0, kde alespoň jedno z čísel a, b, je nenulové, se nazývá obecná rovnice přímky. Vektorn = (a, b) se nazývá normálový vektor přímky p a je kolmý ke směrovému vektoru u přímky p. Dvě přímky p, q jsou totožné právě tehdy, je-li obecná rovnice přímky p násobkem obecné rovnice přímky q. Dvě přímky p, q jsou rovnoběžné právě tehdy, je-li normálový vektor přímky p násobkem normálového vektoru přímky q. 6

Úlohy Př.1:Napište obecnou rovnici přímky procházející body A [1, 3]a B[-2,1]. Postup: 1. Určíme směrový vektor u= (u 1, u 2 ) 2. Určíme normálový vektor n= (-u 2, u 1 ) 3. Napíšeme obecnou rovnici přímky, do které dosadíme koeficienty a = -u 2, b = u 1 4. Do rovnice dosadíme jeden z bodů A, B a vypočítáme koeficient c. 5. Napíšeme obecnou rovnici přímky. Př.2:Napište rovnici přímky s normálovým vektorem n, která obsahuje bod A: a) n = (1, 3), A [-1, 5] b) n = (2,-1), A [3, 0] 7

1.3 Vzájemná poloha přímekv rovině Obrázek Vzájemná poloha Příklad p = q Přímky jsou totožné p // q p: 2x+ 3y 1 = 0 q: 4x + 6y 2 = 0 p q Přímky jsou rovnoběžné různé p // q p q p: 2x+ 3y 1 = 0 q: 4x + 6y 3 = 0 S q p Přímky jsou různoběžné p: 2x+ 3y 1 = 0 p // ρ! S : S p S q q: 4x + 1y 3 = 0 8

Úlohy Př.1: Určete vzájemnou polohu přímek p, q: a) p: 2x y + 1 = 0 q: 3x + 2 = 0 b) p: x + 2y + 1 = 0 q: 2x + y -1 = 0 c) p: 3x -y + 1 = 0 q: 6x -2y + 1 = 0 d) p: 2x + 3y -4 = 0 q: -x 3/2y + 2 = 0 9

y x z 10

2.1 Parametrické vyjádření přímky Každé dva body A, Burčují přímku AB Vektor u = B A se nazývá směrový vektor přímky AB Rovnice p : X = A + tu, kde se nazývá parametrická rovnice nebo také parametrické vyjádření přímky určené bodem A a vektorem u, tj. p (A, u). Proměnná t se nazývá parametr. t R Body X, A a vektor u můžeme vyjádřit pomocí souřadnic: X[x, y, z] A[a 1, a 2, a 3 ] u = (u 1, u 2, u 3 ). x = a + tu y = z = a a 1 2 3 1 + tu, 2, + tu3, kdet R 11

Úlohy Př.1:Napište parametrické vyjádření přímky AB: a) A[1,0, 3]a B[0, 3, -5], b) A [2,-1, 1]a B[1, 1, 3]. Př.2:Zjistěte, zda bod Q [-3,8,-3] leží na přímce p (A, u), kde: A [1, 2, -1], u= [2, 3, 1]. 12

2.2 Parametrické vyjádření roviny Každé třibody A, B, Curčují rovinuabc Vektory u = B A a v = C A se nazývají směrové vektory roviny ABC. Rovnice ρ : X = A + tu + sv, kdet, s se nazývá parametrická rovnice nebo také parametrické vyjádření roviny určené bodem A a vektory u,v,tj. ρ(a, u,v ). Proměnné t, s se nazývají parametry. Body X, A a vektory u, v můžeme vyjádřit pomocí souřadnic: R X[x, y, z] A[a 1, a 2, a 3 ] u = (u 1, u 2, u 3 ) v = (v 1, v 2, v 3 ). x = a + tu + sv y = z a 1 2 1 + tu 2 1 + sv = a + tu + sv 3, kdet, s 3 3, 2, R 13

Úlohy Př.1:Napište parametrické vyjádření roviny ABC: a) A[1,0, 1], B[1, 2, 3], C[2, 3, -1] b) A [2,-1, 1]a B[1, 1, 3], C[1, 2, -2]. Př.2:Zjistěte, zda bod M leží v rovině určené bodem A[1, 1, 3] a přímkou p (P, u), kdep[3, -1,-7] a u (1, 1, 1): a) M [0, 0, 2] b) M [1,-1, 3] 14

2.3 Obecná rovnice roviny Rovnice ρ : ax + by + cz + d = 0, kde alespoň jedno z čísel a, b, c je nenulové, se nazývá obecná rovnice roviny. Vektorn = (a, b, c) se nazývá normálový vektor roviny ρa je kolmý k rovině ρ, tzn. je kolmý ke všem vektorům ležícím v rovině ρ. Dvě roviny ρ, σjsou totožné právě tehdy, je-li obecná rovnice roviny ρnásobkem obecné rovnice roviny σ. Dvě roviny ρ, σ jsou rovnoběžné právě tehdy, je-li normálový vektor roviny ρ násobkem normálového vektoru roviny σ. 15

Úlohy Př.1: Napište obecnou rovnici roviny ABC, kde: a) A[1, 0, 2], B[-1, 1, -2], C[3, 2, 0], b) A [1, 1, 4], B[-1, 2, 1], C[0, -1, 0] Postup: 1. Určíme dva směrové vektory u, v. 2. Určíme normálový vektor n = (a, b, c), který je kolmý k oběma vektorům u, v. 3. Napíšeme obecnou rovnici přímky, do které dosadíme koeficienty a, b, c. 4. Do rovnice dosadíme jeden z bodů A, B, C a vypočítáme koeficient d. 5. Napíšeme obecnou rovnici roviny. Př.2: Zjistěte, zda bod M leží v rovině ρ: a) M [1, 1, -1], ρ: 3x 2y + z = 0 b) M [0, 2, 1], ρ: x 2y-2z +1 = 0 c) M [-1, 0, -1], ρ: -x y + 3z + 2 = 0 16

2.4 Vzájemná poloha přímek v prostoru Obrázek Vzájemná poloha p = q Přímkyjsou totožné p = q p q Přímky jsou rovnoběžné různé p // q p q S q p Přímky jsou různoběžné p // ρ! S : S p S q p q Přímky jsou mimoběžné p // ρ / S : S p S q 17

2.5 Vzájemná poloha rovin v prostoru Obrázek Vzájemná poloha Příklad ρ = σ Roviny jsou totožné ρ: 2x + 3y + z 1 = 0 ρ = σ σ: 4x + 6y + 2z 2 = 0 ρ σ Roviny jsou rovnoběžné různé ρ // σ ρ σ ρ: 2x + 3y + z 1 = 0 σ: 4x + 6y + 2z 3 = 0 ρ σ ρ Roviny jsou různoběžné // σ ρ σ ρ: 2x + 3y + z 1 = 0 σ: 4x + 5y + 2z 3 = 0 18

2.4 Vzájemná poloha přímky a roviny v prostoru Obrázek Vzájemná poloha p ρ Přímkap leží v rovině ρ p ρ p ρ Přímky je rovnoběžná s rovinou, ale neleží v ní. p // ρ p ρ p ρ Přímka je různoběžná s rovinnou p // ρ 19

Literatura Delventhal, K., M., Kissner, A., Kulick, M. Kompendium matematiky. Praha: Euromedia Group k. s., 2003. Bušek, I. a kol. Základní poznatky z matematiky. Matematika pro gymnázia, Praha: Prometheus, 1992. Kočandrle, M. Boček, L. Matematika pro gymnázia Analytická geometrie, Praha: Prometheus, 1995. Polák, J. Přehled středoškolské matematiky. Praha: Prometheus, 1998. Vošický Zdeněk. Matematika v kostce pro střední školy. Havlíčkův Brod: Fragment, 2003. 20