Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Взаимное расположение двух прямых на плоскости. Расстояние от точки до прямой

Читайте также:
  1. II. 12. ЗАБОЛЕВАНИЯ ОБОДОЧНОЙ, СИГМОВИДНОЙ И ПРЯМОЙ КИШОК
  2. III. Расстояние между точкой и плоскостью
  3. V. Выкладывание из синих и красных фишек прямых слогов и их преобразование.
  4. VII. Упражнения с фишками и буквами. Чтение прямых слогов.
  5. Алгоритм введения и изменения заряда точки привязки
  6. Анализ применения гражданского процессуального закона и права по аналогии с точки зрения законности.
  7. Анализ процесса биологической очистки с точки зрения возможных аварийных и нештатных ситуаций

Пусть даны две прямые l 1 и l 2 на плоскости:

.

Чтобы определить их взаимное расположение, достаточно решить систему уравнений:

(3.8)

Если эта система имеет единственное решение (х 0, у 0), то прямые l 1 и l 2, пересекается в точке М 0(х 0, у 0). Если система (3.8) не имеет решений, то прямые l 1 и l 2 не пересекаются, следовательно, l 1 || l 2. Если система (3.8) имеет бесконечное множество решений, то l 1 и l 2 совпадают.

Однако решить вопрос о взаимном расположении l 1 и l 2 можно и не решая системы (3.3). Действительно, из общего уравнения прямой l 1, находим, что ее нормальный вектор имеет координаты А 1 и В 1, т.е. = { А 1, В 1}, а прямая l 2 имеет нормальный вектор = { А 2, В 2}. Если векторы , коллинеарны, то прямые l 1 и l 2 либо параллельны, либо совпадают. Если , неколлинеарны, то прямые пересекаются. Зная, что коллинеарные векторы (и только они) имеют пропорциональные координаты, получаем: если , то прямые l 1 и l 2 пересекаются; если то прямые l 1 и l 2 параллельны; если то прямые l 1 и l 2 совпадают.

Используя нормальные векторы , можно также найти угол между прямыми, так как угол между нормальными векторами равен одному из углов между прямыми l 1 и l 2 (рис. 3.9).


Из определения скалярного произведения векторов получаем: , поэтому .

Пусть на плоскости заданы прямая и точка М 0(х 0, у 0). Найдем расстояние d от точки М 0(х 0, у 0) до прямой l (рис. 3.10). Пусть М 1(х 1, у 1) – точка пересечения прямой l и прямой, проходящей через точку М 0 перпендикулярно l. Так как М 1 лежит на l, то ее координаты удовлетворяют уравнению этой прямой, таким образом, имеем тождество:

. (3.9)

Рассмотрим вектор . Этот вектор коллинеарен нормальному вектору = { А 1, В 1} прямой l и , поэтому косинус угла между векторами и равен либо 1, либо -1. Следовательно, , откуда

.

Учитывая тождество (3.9) получаем:

. (3.10)

Пример 3.3. Найти расстояние от точки пересечения прямых l l и l 2 до прямой l 3. Определить взаимное расположение пар прямых l 1, l 3 и l 2, l 3, если прямые заданы общими уравнениями:

Решение. Решим систему уравнений:

Получим: х 0 = 1, у 0 = 2 единственное решение. Следовательно, прямые l 1 и l 2 пересекается в точке М 0(1, 2). Используя формулу (3.10), найдем расстояние d от М 0 до l 3:

Нормальные векторы прямых l 1, l 2 и l 3 соответственно будут = {3, –2}, = {1, 1}, = {–6, 4}. Так как координаты и пропорциональны 3/(– 6) = –2/3 и –2/4 1/(–3), то l 1 || l 3. Для и имеем: 1/(–6) 1/4, следовательно, l 2 и l 3 пересекаются.


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 158 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Координаты вектора. Координатная запись вектора | Из определения скалярного произведения и формул (2.5), (2.9) следует, что | Смешанное произведение векторов и его свойства | ЛИНЕЙНЫЕ ВЕКТОРНЫЕ ПРОСТРАНСТВА | Линейная комбинация векторов | Связь между матрицами одного и того же линейного оператора в разных базисах | Собственные векторы и собственные значения линейного оператора | Линейные преобразования евклидова пространства | Квадратичные формы | Нормальный вид квадратичной формы |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Прямая на плоскости| Плоскость в пространстве

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)