Distanca nga një pikë në një vijë është gjatësia e pingulit të tërhequr nga pika në vijë. Në gjeometrinë përshkruese, ajo përcaktohet grafikisht duke përdorur algoritmin e dhënë më poshtë.

Algoritmi

1. Vija e drejtë zhvendoset në një pozicion në të cilin do të jetë paralel me çdo plan projeksioni. Për këtë qëllim përdoren metoda të transformimit të projeksioneve ortogonale.
2. Nga një pikë një pingul tërhiqet në një vijë. Ky ndërtim bazohet në teoremën për projeksionin e një këndi të drejtë.
3. Gjatësia e një pingule përcaktohet duke transformuar projeksionet e saj ose duke përdorur metodën e trekëndëshit kënddrejtë.

Figura e mëposhtme tregon një vizatim kompleks të pikës M dhe vijës b, të përcaktuar nga segmenti CD. Ju duhet të gjeni distancën midis tyre.

Sipas algoritmit tonë, gjëja e parë që duhet bërë është të zhvendosim vijën në një pozicion paralel me rrafshin e projeksionit. Është e rëndësishme të kuptohet se pasi të jenë kryer transformimet, distanca aktuale midis pikës dhe vijës nuk duhet të ndryshojë. Kjo është arsyeja pse këtu është e përshtatshme të përdoret metoda e zëvendësimit të aeroplanit, e cila nuk përfshin lëvizjen e figurave në hapësirë.

Rezultatet e fazës së parë të ndërtimit janë paraqitur më poshtë. Figura tregon se si një plan shtesë ballor P 4 futet paralel me b. Në sistemin e ri (P 1, P 4), pikat C"" 1, D"" 1, M"" 1 janë në të njëjtën distancë nga boshti X 1 si C"", D"", M"" nga boshti X.

Duke kryer pjesën e dytë të algoritmit, nga M"" 1 ne ulim pingulen M"" 1 N"" 1 në drejtëzën b"" 1, pasi këndi i drejtë MND midis b dhe MN është projektuar në rrafshin P. 4 në madhësi të plotë. Duke përdorur linjën e komunikimit, ne përcaktojmë pozicionin e pikës N" dhe kryejmë projeksionin M"N" të segmentit MN.

Në fazën përfundimtare, ju duhet të përcaktoni madhësinë e segmentit MN nga projeksionet e tij M"N" dhe M"" 1 N"" 1. Për ta bërë këtë, ne ndërtojmë një trekëndësh kënddrejtë M"" 1 N"" 1 N 0, këmba e të cilit N"" 1 N 0 është e barabartë me diferencën (Y M 1 – Y N 1) të distancës së pikave M" dhe N" nga boshti X 1. Gjatësia e hipotenuzës M"" 1 N 0 e trekëndëshit M"" 1 N"" 1 N 0 i përgjigjet distancës së dëshiruar nga M në b.

Zgjidhja e dytë

• Paralelisht me CD-në, ne prezantojmë një plan të ri ballor P 4. Ai kryqëzon P 1 përgjatë boshtit X 1, dhe X 1 ∥C"D". Në përputhje me metodën e zëvendësimit të aeroplanëve, ne përcaktojmë projeksionet e pikave C"" 1, D"" 1 dhe M"" 1, siç tregohet në figurë.
• pingul me C"" 1 D"" 1 ndërtojmë një plan shtesë horizontal P 5, mbi të cilin drejtëza b është projektuar në pikën C" 2 = b" 2.
• Distanca midis pikës M dhe vijës b përcaktohet nga gjatësia e segmentit M" 2 C" 2, të treguar me të kuqe.

Detyra të ngjashme:

Oh-oh-oh-oh-oh... mirë, është e vështirë, sikur po lexonte një fjali për vete =) Megjithatë, relaksimi do të ndihmojë më vonë, veçanërisht pasi sot bleva aksesorët e duhur. Prandaj, le të vazhdojmë në pjesën e parë, shpresoj që deri në fund të artikullit të ruaj një humor të gëzuar.

Pozicioni relativ i dy vijave të drejta

Ky është rasti kur publiku këndon së bashku në kor. Dy vija të drejta mund:

1) ndeshje;

2) të jetë paralel: ;

3) ose kryqëzohen në një pikë të vetme: .

Ndihmë për bedelët : Ju lutemi mbani mend shenjën matematikore të kryqëzimit, ajo do të shfaqet shumë shpesh. Shënimi do të thotë që vija kryqëzohet me vijën në pikën .

Si të përcaktohet pozicioni relativ i dy rreshtave?

Le të fillojmë me rastin e parë:

Dy rreshta përkojnë nëse dhe vetëm nëse koeficientët e tyre përkatës janë proporcional, pra ka një numër “lambda” i tillë që barazitë plotësohen

Le të shqyrtojmë drejtëzat dhe të krijojmë tre ekuacione nga koeficientët përkatës: . Nga çdo ekuacion rezulton se, pra, këto rreshta përkojnë.

Në të vërtetë, nëse të gjithë koeficientët e ekuacionit shumëzo me –1 (shenjat e ndryshimit), dhe të gjithë koeficientët e ekuacionit prerë me 2, ju merrni të njëjtin ekuacion: .

Rasti i dytë, kur linjat janë paralele:

Dy drejtëza janë paralele nëse dhe vetëm nëse koeficientët e tyre të variablave janë proporcionalë: , Por.

Si shembull, merrni parasysh dy vija të drejta. Ne kontrollojmë proporcionalitetin e koeficientëve përkatës për variablat:

Megjithatë, është mjaft e qartë se.

Dhe rasti i tretë, kur linjat kryqëzohen:

Dy drejtëza kryqëzohen nëse dhe vetëm nëse koeficientët e tyre të variablave NUK janë proporcionalë dmth NUK ka një vlerë të tillë të "lambda" që të plotësohen barazitë

Pra, për linjat e drejta do të krijojmë një sistem:

Nga ekuacioni i parë rrjedh se , dhe nga ekuacioni i dytë: , që do të thotë sistemi është i paqëndrueshëm(pa zgjidhje). Kështu, koeficientët e variablave nuk janë proporcionalë.

Përfundim: vijat kryqëzohen

Në problemet praktike, mund të përdorni skemën e zgjidhjeve të sapo diskutuar. Nga rruga, ajo të kujton shumë algoritmin për kontrollimin e vektorëve për kolinearitet, të cilin e shikuam në klasë Koncepti i (pa)varësisë lineare të vektorëve. Baza e vektorëve. Por ka një paketim më të civilizuar:

Shembulli 1

Gjeni pozicionin relativ të vijave:

Zgjidhje bazuar në studimin e vektorëve drejtues të drejtëzave:

a) Nga ekuacionet gjejmë vektorët e drejtimit të drejtëzave: .

, që do të thotë se vektorët nuk janë kolinear dhe vijat ndërpriten.

Për çdo rast, do të vendos një gur me shenja në udhëkryq:

Pjesa tjetër hidhen mbi gur dhe ndjekin më tej, drejt në Kashchei i Pavdekshëm =)

b) Gjeni vektorët e drejtimit të drejtëzave:

Vijat kanë të njëjtin vektor drejtimi, që do të thotë se ato janë ose paralele ose të rastësishme. Këtu nuk ka nevojë të numërohet përcaktori.

Është e qartë se koeficientët e të panjohurave janë proporcionale, dhe .

Le të zbulojmë nëse barazia është e vërtetë:

Kështu,

c) Gjeni vektorët e drejtimit të drejtëzave:

Le të llogarisim përcaktorin e përbërë nga koordinatat e këtyre vektorëve:
, pra, vektorët e drejtimit janë kolinearë. Linjat janë ose paralele ose të rastësishme.

Koeficienti i proporcionalitetit "lambda" është i lehtë për t'u parë drejtpërdrejt nga raporti i vektorëve të drejtimit kolinear. Megjithatë, mund të gjendet edhe përmes koeficientëve të vetë ekuacioneve: .

Tani le të zbulojmë nëse barazia është e vërtetë. Të dy termat e lirë janë zero, kështu që:

Vlera që rezulton e plotëson këtë ekuacion (çdo numër në përgjithësi e plotëson atë).

Kështu, linjat përkojnë.

Përgjigju:

Shumë shpejt do të mësoni (ose madje keni mësuar tashmë) ta zgjidhni problemin e diskutuar fjalë për fjalë fjalë për fjalë në disa sekonda. Në këtë drejtim, nuk shoh asnjë pikë për të ofruar asgjë për një zgjidhje të pavarur, është më mirë të vendosni një tullë tjetër të rëndësishme në themelin gjeometrik:

Si të ndërtohet një drejtëz paralele me një të dhënë?

Për injorancën e kësaj detyre më të thjeshtë, Bilbili grabitës ndëshkon ashpër.

Shembulli 2

Vija e drejtë jepet nga ekuacioni. Shkruani një ekuacion për një drejtëz paralele që kalon nëpër pikë.

Zgjidhje: Vijën e panjohur ta shënojmë me shkronjën . Çfarë thotë gjendja për të? Vija e drejtë kalon nëpër pikë. Dhe nëse vijat janë paralele, atëherë është e qartë se vektori i drejtimit të vijës së drejtë "tse" është gjithashtu i përshtatshëm për ndërtimin e vijës së drejtë "de".

Ne nxjerrim vektorin e drejtimit nga ekuacioni:

Përgjigju:

Gjeometria e shembullit duket e thjeshtë:

Testimi analitik përbëhet nga hapat e mëposhtëm:

1) Kontrollojmë që vijat të kenë të njëjtin vektor drejtimi (nëse ekuacioni i vijës nuk është thjeshtuar siç duhet, atëherë vektorët do të jenë kolinear).

2) Kontrolloni nëse pika plotëson ekuacionin që rezulton.

Në shumicën e rasteve, testimi analitik mund të kryhet lehtësisht me gojë. Shikoni dy ekuacionet dhe shumë prej jush do të përcaktojnë shpejt paralelizmin e vijave pa ndonjë vizatim.

Shembujt për zgjidhje të pavarura sot do të jenë krijues. Sepse ju ende do të duhet të konkurroni me Baba Yaga, dhe ajo, ju e dini, është një dashnore e të gjitha llojeve të gjëegjëzave.

Shembulli 3

Shkruani një ekuacion për një drejtëz që kalon nëpër një pikë paralele me drejtëzën nëse

Ekziston një mënyrë racionale dhe jo aq racionale për ta zgjidhur atë. Rruga më e shkurtër është në fund të mësimit.

Kemi punuar pak me linjat paralele dhe do t'u kthehemi më vonë. Rasti i rreshtave që përputhen është me pak interes, prandaj le të shqyrtojmë një problem që është shumë i njohur për ju nga kurrikula shkollore:

Si të gjeni pikën e kryqëzimit të dy drejtëzave?

Nëse drejt kryqëzohen në pikën , atëherë koordinatat e tij janë zgjidhja sistemet e ekuacioneve lineare

Si të gjeni pikën e kryqëzimit të vijave? Zgjidheni sistemin.

Ja ku shkoni kuptimi gjeometrik i një sistemi me dy ekuacione lineare me dy të panjohura- këto janë dy linja kryqëzuese (më shpesh) në një aeroplan.

Shembulli 4

Gjeni pikën e prerjes së drejtëzave

Zgjidhje: Ekzistojnë dy mënyra për të zgjidhur - grafike dhe analitike.

Metoda grafike është thjesht të vizatoni linjat e dhëna dhe të zbuloni pikën e kryqëzimit direkt nga vizatimi:

Këtu është pika jonë: . Për të kontrolluar, duhet të zëvendësoni koordinatat e saj në secilin ekuacion të vijës, ato duhet të përshtaten si atje ashtu edhe atje. Me fjalë të tjera, koordinatat e një pike janë një zgjidhje për sistemin. Në thelb, ne shikuam një zgjidhje grafike sistemet e ekuacioneve lineare me dy ekuacione, dy të panjohura.

Metoda grafike, natyrisht, nuk është e keqe, por ka disavantazhe të dukshme. Jo, çështja nuk është se nxënësit e klasës së shtatë vendosin në këtë mënyrë, çështja është se do të duhet kohë për të krijuar një vizatim të saktë dhe të SAKTË. Për më tepër, disa vija të drejta nuk janë aq të lehta për t'u ndërtuar dhe vetë pika e kryqëzimit mund të jetë diku në mbretërinë e tridhjetë jashtë fletës së fletores.

Prandaj, është më e përshtatshme për të kërkuar pikën e kryqëzimit duke përdorur metodën analitike. Le të zgjidhim sistemin:

Për zgjidhjen e sistemit është përdorur metoda e mbledhjes term pas termi të ekuacioneve. Për të zhvilluar aftësitë përkatëse, merrni një mësim Si të zgjidhim një sistem ekuacionesh?

Përgjigju:

Kontrolli është i parëndësishëm - koordinatat e pikës së kryqëzimit duhet të plotësojnë çdo ekuacion të sistemit.

Shembulli 5

Gjeni pikën e prerjes së drejtëzave nëse ato kryqëzohen.

Ky është një shembull që ju duhet ta zgjidhni vetë. Është e përshtatshme për të ndarë detyrën në disa faza. Analiza e gjendjes sugjeron që është e nevojshme:
1) Shkruani ekuacionin e drejtëzës.
2) Shkruani ekuacionin e drejtëzës.
3) Gjeni pozicionin relativ të vijave.
4) Nëse linjat kryqëzohen, atëherë gjeni pikën e kryqëzimit.

Zhvillimi i një algoritmi veprimi është tipik për shumë probleme gjeometrike, dhe unë do të fokusohem vazhdimisht në këtë.

Zgjidhja e plotë dhe përgjigja në fund të mësimit:

As edhe një palë këpucë nuk ishin konsumuar para se të shkonim në pjesën e dytë të mësimit:

Vija pingule. Largësia nga një pikë në një vijë.
Këndi midis vijave të drejta

Le të fillojmë me një detyrë tipike dhe shumë të rëndësishme. Në pjesën e parë, mësuam se si të ndërtojmë një vijë të drejtë paralele me këtë, dhe tani kasolle në këmbët e pulës do të kthehet 90 gradë:

Si të ndërtohet një drejtëz pingul me një të dhënë?

Shembulli 6

Vija e drejtë jepet nga ekuacioni. Shkruani një ekuacion pingul me drejtëzën që kalon nëpër pikë.

Zgjidhje: Me kusht dihet se . Do të ishte mirë të gjeje vektorin drejtues të linjës. Meqenëse vijat janë pingule, truku është i thjeshtë:

Nga ekuacioni “heqim” vektorin normal: , i cili do të jetë vektori drejtues i drejtëzës.

Le të hartojmë ekuacionin e një drejtëze duke përdorur një pikë dhe një vektor drejtimi:

Përgjigju:

Le të zgjerojmë skicën gjeometrike:

Hmmm... Qiell portokalli, det portokalli, deve portokalli.

Verifikimi analitik i zgjidhjes:

1) Ne nxjerrim vektorët e drejtimit nga ekuacionet dhe me ndihmën prodhim skalar i vektorëve arrijmë në përfundimin se drejtëzat janë vërtet pingule: .

Nga rruga, ju mund të përdorni vektorë normalë, është edhe më e lehtë.

2) Kontrolloni nëse pika plotëson ekuacionin që rezulton .

Testi, përsëri, është i lehtë për t'u kryer me gojë.

Shembulli 7

Gjeni pikën e prerjes së drejtëzave pingule nëse ekuacioni është i njohur dhe periudha.

Ky është një shembull që ju duhet ta zgjidhni vetë. Ka disa veprime në problem, kështu që është e përshtatshme të formulohet zgjidhja pikë për pikë.

Udhëtimi ynë emocionues vazhdon:

Largësia nga pika në vijë

Përpara nesh është një rrip i drejtë i lumit dhe detyra jonë është të arrijmë në të me rrugën më të shkurtër. Nuk ka pengesa, dhe rruga më optimale do të jetë lëvizja përgjatë pingulit. Kjo do të thotë, distanca nga një pikë në një vijë është gjatësia e segmentit pingul.

Distanca në gjeometri tradicionalisht shënohet me shkronjën greke "rho", për shembull: - distanca nga pika "em" në vijën e drejtë "de".

Largësia nga pika në vijë shprehur me formulë

Shembulli 8

Gjeni distancën nga një pikë në një vijë

Zgjidhje: gjithçka që duhet të bëni është të zëvendësoni me kujdes numrat në formulë dhe të kryeni llogaritjet:

Përgjigju:

Le të bëjmë vizatimin:

Distanca e gjetur nga pika në vijë është saktësisht gjatësia e segmentit të kuq. Nëse vizatoni një vizatim në letër me kuadrate në një shkallë prej 1 njësi. = 1 cm (2 qeliza), atëherë distanca mund të matet me një vizore të zakonshme.

Le të shqyrtojmë një detyrë tjetër bazuar në të njëjtin vizatim:

Detyra është të gjejmë koordinatat e një pike që është simetrike me pikën në lidhje me drejtëzën . Unë sugjeroj të kryeni vetë hapat, por unë do të përshkruaj algoritmin e zgjidhjes me rezultate të ndërmjetme:

1) Gjeni një vijë që është pingul me drejtëzën.

2) Gjeni pikën e kryqëzimit të drejtëzave: .

Të dy veprimet diskutohen në detaje në këtë mësim.

3) Pika është mesi i segmentit. Ne i dimë koordinatat e mesit dhe njërit nga skajet. Nga formulat për koordinatat e mesit të një segmenti ne gjejme .

Do të ishte mirë të kontrolloni që distanca të jetë gjithashtu 2.2 njësi.

Vështirësitë mund të lindin në llogaritjet këtu, por një mikrollogaritës është një ndihmë e madhe në kullë, duke ju lejuar të llogaritni fraksionet e zakonshme. Unë ju kam këshilluar shumë herë dhe do t'ju rekomandoj përsëri.

Si të gjeni distancën midis dy drejtëzave paralele?

Shembulli 9

Gjeni distancën midis dy drejtëzave paralele

Ky është një shembull tjetër që ju të vendosni vetë. Unë do t'ju jap një sugjerim të vogël: ka pafundësisht shumë mënyra për ta zgjidhur këtë. Debriefing në fund të mësimit, por është më mirë të përpiqeni të merrni me mend vetë, mendoj se zgjuarsia juaj ishte zhvilluar mirë.

Këndi ndërmjet dy vijave të drejta

Çdo cep është një bllokim:


Në gjeometri, këndi ndërmjet dy vijave të drejta merret si këndi MË I VOGËL, nga i cili automatikisht rezulton se ai nuk mund të jetë i mpirë. Në figurë, këndi i treguar nga harku i kuq nuk konsiderohet këndi ndërmjet vijave të kryqëzuara. Dhe fqinji i tij "e gjelbër" ose të orientuar në të kundërt këndi i "mjedrës".

Nëse vijat janë pingule, atëherë secili nga 4 këndet mund të merret si kënd ndërmjet tyre.

Si ndryshojnë këndet? Orientim. Së pari, drejtimi në të cilin këndi "lëviz" është thelbësisht i rëndësishëm. Së dyti, një kënd i orientuar negativisht shkruhet me një shenjë minus, për shembull nëse .

Pse të thashë këtë? Duket se mund t'ia dalim me konceptin e zakonshëm të një këndi. Fakti është se formulat me të cilat do të gjejmë kënde mund të rezultojnë lehtësisht në një rezultat negativ dhe kjo nuk duhet t'ju habisë. Një kënd me një shenjë minus nuk është më i keq dhe ka një kuptim gjeometrik shumë specifik. Në vizatim, për një kënd negativ, sigurohuni që të tregoni orientimin e tij me një shigjetë (në drejtim të akrepave të orës).

Si të gjeni këndin midis dy vijave të drejta? Ekzistojnë dy formula pune:

Shembulli 10

Gjeni këndin midis vijave

Zgjidhje Dhe Metoda e parë

Le të shqyrtojmë dy drejtëza të përcaktuara nga ekuacionet në formë të përgjithshme:

Nëse drejt jo pingul, Kjo i orientuar Këndi midis tyre mund të llogaritet duke përdorur formulën:

Le t'i kushtojmë vëmendje emëruesit - kjo është saktësisht produkt skalar vektorët drejtues të drejtëzave:

Nëse , atëherë emëruesi i formulës bëhet zero, dhe vektorët do të jenë ortogonalë dhe vijat do të jenë pingul. Për këtë arsye u bë një rezervë për mosperpendikularitetin e drejtëzave në formulim.

Bazuar në sa më sipër, është i përshtatshëm për të zyrtarizuar zgjidhjen në dy hapa:

1) Le të llogarisim produktin skalar të vektorëve të drejtimit të vijave:
, që do të thotë se vijat nuk janë pingule.

2) Gjeni këndin midis vijave të drejta duke përdorur formulën:

Duke përdorur funksionin e kundërt, është e lehtë të gjesh vetë këndin. Në këtë rast, ne përdorim çuditshmërinë e arktangjentës (shih. Grafikët dhe vetitë e funksioneve elementare):

Përgjigju:

Në përgjigjen tuaj, ne tregojmë vlerën e saktë, si dhe një vlerë të përafërt (mundësisht në të dy shkallët dhe radianët), të llogaritur duke përdorur një kalkulator.

Epo, minus, minus, nuk ka punë të madhe. Këtu është një ilustrim gjeometrik:

Nuk është për t'u habitur që këndi doli të jetë me orientim negativ, sepse në deklaratën e problemit numri i parë është një vijë e drejtë dhe "zhvidhosja" e këndit filloi pikërisht me të.

Nëse vërtet dëshironi të merrni një kënd pozitiv, duhet të ndërroni linjat, domethënë të merrni koeficientët nga ekuacioni i dytë , dhe merrni koeficientët nga ekuacioni i parë. Me pak fjalë, duhet të filloni me një direktivë .

Niveli i parë

Koordinatat dhe vektorët. Udhëzuesi Gjithëpërfshirës (2019)

Në këtë artikull, ne do të fillojmë të diskutojmë një "shkop magjik" që do t'ju lejojë të reduktoni shumë probleme gjeometrike në aritmetikë të thjeshtë. Ky “shkop” mund ta bëjë jetën tuaj shumë më të lehtë, veçanërisht kur nuk jeni të sigurt për ndërtimin e figurave hapësinore, seksioneve, etj. E gjithë kjo kërkon një imagjinatë të caktuar dhe aftësi praktike. Metoda që do të fillojmë të shqyrtojmë këtu do t'ju lejojë të abstraktoni pothuajse plotësisht nga të gjitha llojet e ndërtimeve dhe arsyetimit gjeometrik. Metoda quhet "metoda e koordinimit". Në këtë artikull do të shqyrtojmë pyetjet e mëposhtme:

1. Aeroplani koordinativ
2. Pikat dhe vektorët në rrafsh
3. Ndërtimi i një vektori nga dy pika
4. Gjatësia e vektorit (distanca midis dy pikave).
5. Koordinatat e mesit të segmentit
6. Prodhimi me pika i vektorëve
7. Këndi ndërmjet dy vektorëve

Unë mendoj se ju tashmë e keni marrë me mend pse metoda e koordinatave quhet kështu? Është e drejtë, e ka marrë këtë emër sepse nuk vepron me objekte gjeometrike, por me karakteristikat e tyre numerike (koordinatat). Dhe vetë transformimi, i cili na lejon të kalojmë nga gjeometria në algjebër, konsiston në futjen e një sistemi koordinativ. Nëse figura fillestare ishte e sheshtë, atëherë koordinatat janë dy-dimensionale, dhe nëse figura është tre-dimensionale, atëherë koordinatat janë tre-dimensionale. Në këtë artikull do të shqyrtojmë vetëm rastin dydimensional. Dhe qëllimi kryesor i artikullit është t'ju mësojë se si të përdorni disa teknika themelore të metodës së koordinatave (ato ndonjëherë rezultojnë të dobishme kur zgjidhni probleme në planimetrinë në Pjesën B të Provimit të Unifikuar të Shtetit). Dy seksionet e ardhshme mbi këtë temë i kushtohen një diskutimi të metodave për zgjidhjen e problemeve C2 (problemi i stereometrisë).

Ku do të ishte logjike të fillonim diskutimin e metodës së koordinatave? Ndoshta nga koncepti i një sistemi koordinativ. Mbani mend kur e keni takuar për herë të parë. Më duket se në klasën e 7-të, kur mësuat për ekzistencën e një funksioni linear, për shembull. Më lejoni t'ju kujtoj se e keni ndërtuar pikë për pikë. Të kujtohet? Ju zgjodhët një numër arbitrar, e zëvendësuat në formulë dhe e llogaritët në atë mënyrë. Për shembull, nëse, atëherë, nëse, atëherë, etj. Çfarë morët në fund? Dhe keni marrë pikë me koordinata: dhe. Më pas, vizatoni një "kryq" (sistemi i koordinatave), zgjodhët një shkallë mbi të (sa qeliza do të keni si segment njësi) dhe shënuat në të pikat që keni marrë, të cilat më pas i lidhët me një vijë të drejtë; vija është grafiku i funksionit.

Këtu janë disa pika që duhen shpjeguar pak më në detaje:

1. Ju zgjidhni një segment të vetëm për arsye komoditeti, në mënyrë që gjithçka të përshtatet bukur dhe kompakt në vizatim.

2. Pranohet që boshti shkon nga e majta në të djathtë, dhe boshti shkon nga poshtë lart.

3. Ata kryqëzohen në kënde të drejta dhe pika e prerjes së tyre quhet origjinë. Tregohet me një letër.

4. Në shkrimin e koordinatave të një pike, për shembull, në të majtë në kllapa është koordinata e pikës përgjatë boshtit, dhe në të djathtë, përgjatë boshtit. Në veçanti, kjo thjesht do të thotë se në pikën

5. Për të specifikuar ndonjë pikë në boshtin e koordinatave, duhet të tregoni koordinatat e saj (2 numra)

6. Për çdo pikë të shtrirë në bosht,

7. Për çdo pikë të shtrirë në bosht,

8. Boshti quhet bosht x

9. Boshti quhet bosht y

Tani le të bëjmë hapin tjetër: shënoni dy pika. Le t'i lidhim këto dy pika me një segment. Dhe ne do të vendosim shigjetën sikur të vizatojmë një segment nga pika në pikë: domethënë, ne do ta bëjmë segmentin tonë të drejtuar!

Mbani mend si quhet një segment tjetër i drejtimit? Është e drejtë, quhet vektor!

Pra, nëse lidhim pikë me pikë, dhe fillimi do të jetë pika A, dhe fundi do të jetë pika B, atëherë marrim një vektor. Këtë ndërtim e keni bërë edhe në klasën e 8-të, ju kujtohet?

Rezulton se vektorët, si pikat, mund të shënohen me dy numra: këta numra quhen koordinata vektoriale. Pyetje: A mendoni se mjafton që ne të dimë koordinatat e fillimit dhe të fundit të një vektori për të gjetur koordinatat e tij? Rezulton se po! Dhe kjo bëhet shumë thjesht:

Kështu, duke qenë se në një vektor pika është fillimi dhe pika është fundi, vektori ka koordinatat e mëposhtme:

Për shembull, nëse, atëherë koordinatat e vektorit

Tani le të bëjmë të kundërtën, të gjejmë koordinatat e vektorit. Çfarë duhet të ndryshojmë për këtë? Po, ju duhet të ndërroni fillimin dhe fundin: tani fillimi i vektorit do të jetë në pikë, dhe fundi do të jetë në pikë. Pastaj:

Shikoni me kujdes, cili është ndryshimi midis vektorëve dhe? Dallimi i tyre i vetëm janë shenjat në koordinata. Ato janë të kundërta. Ky fakt zakonisht shkruhet kështu:

Ndonjëherë, nëse nuk përcaktohet në mënyrë specifike se cila pikë është fillimi i vektorit dhe cila është fundi, atëherë vektorët nuk shënohen me dy shkronja të mëdha, por me një shkronjë të vogël, për shembull: , etj.

Tani pak praktikë veten dhe gjeni koordinatat e vektorëve të mëposhtëm:

Ekzaminimi:

Tani zgjidhni një problem pak më të vështirë:

Një vektor me fillim në një pikë ka një bashkë-or-di-na-you. Gjeni pikat abs-cis-su.

E njëjta gjë është mjaft prozaike: Le të jenë koordinatat e pikës. Pastaj

E përpilova sistemin bazuar në përcaktimin se çfarë janë koordinatat vektoriale. Atëherë pika ka koordinata. Ne jemi të interesuar për abscissa. Pastaj

Përgjigje:

Çfarë tjetër mund të bëni me vektorët? Po, pothuajse gjithçka është njësoj si me numrat e zakonshëm (përveç që nuk mund të ndani, por mund të shumëzoni në dy mënyra, njërën prej të cilave do ta diskutojmë këtu pak më vonë)

1. Vektorët mund t'i shtohen njëri-tjetrit
2. Vektorët mund të zbriten nga njëri-tjetri
3. Vektorët mund të shumëzohen (ose pjesëtohen) me një numër arbitrar jo zero
4. Vektorët mund të shumëzohen me njëri-tjetrin

Të gjitha këto veprime kanë një paraqitje shumë të qartë gjeometrike. Për shembull, rregulli i trekëndëshit (ose paralelogramit) për mbledhjen dhe zbritjen:

Një vektor shtrihet ose tkurret ose ndryshon drejtimin kur shumëzohet ose pjesëtohet me një numër:

Sidoqoftë, këtu do të na interesojë pyetja se çfarë ndodh me koordinatat.

1. Kur mbledhim (zbresim) dy vektorë, i shtojmë (zbresim) koordinatat e tyre element për element. Kjo eshte:

2. Gjatë shumëzimit (pjestimit) të një vektori me një numër, të gjitha koordinatat e tij shumëzohen (pjestohen) me këtë numër:

Për shembull:

· Gjeni sasinë e co-or-di-nat shekull-në-ra.

Le të gjejmë fillimisht koordinatat e secilit prej vektorëve. Ata të dy kanë të njëjtën origjinë - pikën e origjinës. Fundet e tyre janë të ndryshme. Pastaj,. Tani le të llogarisim koordinatat e vektorit, atëherë shuma e koordinatave të vektorit që rezulton është e barabartë.

Përgjigje:

Tani zgjidhni vetë problemin e mëposhtëm:

· Gjeni shumën e koordinatave vektoriale

Ne kontrollojmë:

Le të shqyrtojmë tani problemin e mëposhtëm: kemi dy pika në planin koordinativ. Si të gjeni distancën midis tyre? Le të jetë pika e parë, dhe e dyta. Le të shënojmë distancën midis tyre me. Le të bëjmë vizatimin e mëposhtëm për qartësi:

Cfare kam bere? Së pari, lidha pikat dhe, gjithashtu, nga pika që vizatova një vijë paralele me boshtin dhe nga pika që vizatova një vijë paralele me boshtin. A u kryqëzuan në një pikë, duke formuar një figurë të jashtëzakonshme? Çfarë ka kaq të veçantë ajo? Po, unë dhe ti dimë pothuajse gjithçka për trekëndëshin kënddrejtë. Epo, me siguri teorema e Pitagorës. Segmenti i kërkuar është hipotenuza e këtij trekëndëshi, dhe segmentet janë këmbët. Cilat janë koordinatat e pikës? Po, ato janë të lehta për t'u gjetur nga fotografia: Meqenëse segmentet janë paralele me boshtet dhe, përkatësisht, gjatësitë e tyre janë të lehta për t'u gjetur: nëse shënojmë gjatësitë e segmenteve me, përkatësisht, atëherë

Tani le të përdorim teoremën e Pitagorës. Ne e dimë gjatësinë e këmbëve, do të gjejmë hipotenuzën:

Kështu, distanca midis dy pikave është rrënja e shumës së diferencave në katror nga koordinatat. Ose - distanca midis dy pikave është gjatësia e segmentit që i lidh ato. Është e lehtë të shihet se distanca midis pikave nuk varet nga drejtimi. Pastaj:

Nga këtu nxjerrim tre përfundime:

Le të praktikojmë pak për llogaritjen e distancës midis dy pikave:

Për shembull, nëse, atëherë distanca ndërmjet dhe është e barabartë me

Ose le të shkojmë në një mënyrë tjetër: gjeni koordinatat e vektorit

Dhe gjeni gjatësinë e vektorit:

Siç mund ta shihni, është e njëjta gjë!

Tani praktikoni pak vetë:

Detyrë: gjeni distancën midis pikave të treguara:

Ne kontrollojmë:

Këtu janë disa probleme të tjera duke përdorur të njëjtën formulë, megjithëse tingëllojnë pak më ndryshe:

1. Gjeni katrorin e gjatësisë së qepallës.

2. Gjeni katrorin e gjatësisë së qepallës

Mendoj se i keni përballuar pa vështirësi? Ne kontrollojmë:

1. Dhe kjo është për vëmendje) Më herët i kemi gjetur koordinatat e vektorëve: . Atëherë vektori ka koordinata. Katrori i gjatësisë së tij do të jetë i barabartë me:

2. Gjeni koordinatat e vektorit

Atëherë katrori i gjatësisë së tij është

Asgjë e komplikuar, apo jo? Aritmetikë e thjeshtë, asgjë më shumë.

Problemet e mëposhtme nuk mund të klasifikohen në mënyrë të qartë, ato kanë të bëjnë më shumë me erudicionin e përgjithshëm dhe aftësinë për të vizatuar piktura të thjeshta.

1. Gjeni sinusin e këndit nga prerja, që lidh pikën, me boshtin e abshisës.

Dhe

Si do të vazhdojmë këtu? Duhet të gjejmë sinusin e këndit ndërmjet dhe boshtit. Ku mund ta kërkojmë sinusin? Është e drejtë, në një trekëndësh kënddrejtë. Pra, çfarë duhet të bëjmë? Ndërtoni këtë trekëndësh!

Meqenëse koordinatat e pikës janë dhe, atëherë segmenti është i barabartë me, dhe segmenti. Duhet të gjejmë sinusin e këndit. Më lejoni t'ju kujtoj se sinusi është raporti i anës së kundërt me hipotenuzën, atëherë

Çfarë na mbetet të bëjmë? Gjeni hipotenuzën. Ju mund ta bëni këtë në dy mënyra: duke përdorur teoremën e Pitagorës (këmbët dihen!) ose duke përdorur formulën për distancën midis dy pikave (në fakt, e njëjta gjë si metoda e parë!). Unë do të shkoj në rrugën e dytë:

Përgjigje:

Detyra tjetër do t'ju duket edhe më e lehtë. Ajo është në koordinatat e pikës.

Detyra 2. Nga pika per-pen-di-ku-lyar ulet në boshtin ab-ciss. Nai-di-te abs-cis-su os-no-va-niya per-pen-di-ku-la-ra.

Le të bëjmë një vizatim:

Baza e një pingule është pika në të cilën ajo pret boshtin x (boshtin), për mua kjo është një pikë. Figura tregon se ka koordinata: . Ne jemi të interesuar për abscissa - domethënë komponentin "x". Ajo është e barabartë.

Përgjigje: .

Detyra 3. Në kushtet e problemit të mëparshëm, gjeni shumën e largësive nga pika në boshtet koordinative.

Detyra është përgjithësisht elementare nëse e dini se sa është distanca nga një pikë në akset. E dini? Shpresoj, por prapë do t'ju kujtoj:

Pra, në vizatimin tim sipër, a kam vizatuar tashmë një pingul të tillë? Në cilin aks është? Tek boshti. Dhe sa është gjatësia e tij atëherë? Ajo është e barabartë. Tani vizatoni vetë një pingul me boshtin dhe gjeni gjatësinë e tij. Do të jetë e barabartë, apo jo? Atëherë shuma e tyre është e barabartë.

Përgjigje: .

Detyra 4. Në kushtet e problemit 2, gjeni ordinatën e një pike simetrike me pikën në lidhje me boshtin e abshisave.

Mendoj se është intuitivisht e qartë për ju se çfarë është simetria? Shumë objekte e kanë atë: shumë ndërtesa, tavolina, aeroplanë, shumë forma gjeometrike: top, cilindër, katror, ​​romb, etj. Përafërsisht, simetria mund të kuptohet si vijon: një figurë përbëhet nga dy (ose më shumë) gjysma identike. Kjo simetri quhet simetri boshtore. Çfarë është atëherë një bosht? Kjo është pikërisht linja përgjatë së cilës figura mund të "prehet" në gjysma të barabarta (në këtë foto boshti i simetrisë është i drejtë):

Tani le të kthehemi në detyrën tonë. Ne e dimë se ne jemi duke kërkuar për një pikë që është simetrike në lidhje me boshtin. Atëherë ky bosht është boshti i simetrisë. Kjo do të thotë që ne duhet të shënojmë një pikë të tillë që boshti të presë segmentin në dy pjesë të barabarta. Mundohuni ta shënoni vetë një pikë të tillë. Tani krahasojeni me zgjidhjen time:

A funksionoi në të njëjtën mënyrë për ju? Mirë! Na intereson ordinata e pikës së gjetur. Është e barabartë

Përgjigje:

Tani më thuaj, pasi të mendoj për disa sekonda, sa do të jetë abshisa e një pike simetrike me pikën A në lidhje me ordinatën? Cila është përgjigja juaj? Përgjigje e saktë: .

Në përgjithësi, rregulli mund të shkruhet kështu:

Një pikë simetrike me një pikë në lidhje me boshtin e abshisës ka koordinatat:

Një pikë simetrike me një pikë në lidhje me boshtin e ordinatave ka koordinata:

Epo, tani është krejtësisht e frikshme detyrë: gjeni koordinatat e një pike simetrike me pikën në lidhje me origjinën. Ju fillimisht mendoni për veten tuaj, dhe më pas shikoni vizatimin tim!

Përgjigje:

Tani problema e paralelogramit:

Detyra 5: Pikat shfaqen ver-shi-na-mi pa-ral-le-lo-gram-ma. Gjeni ose-di-në-atë pikë.

Ju mund ta zgjidhni këtë problem në dy mënyra: logjika dhe metoda e koordinatave. Së pari do të përdor metodën e koordinatave dhe më pas do t'ju tregoj se si mund ta zgjidhni atë ndryshe.

Është mjaft e qartë se abshisa e pikës është e barabartë. (shtrihet në pingulën e tërhequr nga pika në boshtin e abshisës). Duhet të gjejmë ordinatorin. Le të përfitojmë nga fakti që figura jonë është një paralelogram, kjo do të thotë se. Le të gjejmë gjatësinë e segmentit duke përdorur formulën për distancën midis dy pikave:

Ne ulim pingulën që lidh pikën me boshtin. Unë do të shënoj pikën e kryqëzimit me një shkronjë.

Gjatësia e segmentit është e barabartë. (gjene problemin vetë ku diskutuam këtë pikë), atëherë do të gjejmë gjatësinë e segmentit duke përdorur teoremën e Pitagorës:

Gjatësia e një segmenti përkon saktësisht me ordinatat e tij.

Përgjigje: .

Një zgjidhje tjetër (do të jap vetëm një foto që e ilustron atë)

Përparimi i zgjidhjes:

1. Sjellja

2. Gjeni koordinatat e pikës dhe gjatësisë

3. Vërtetoni se.

Nje tjeter problemi i gjatësisë së segmentit:

Pikat shfaqen në krye të trekëndëshit. Gjeni gjatësinë e vijës së mesit të saj, paralele.

A ju kujtohet se cila është vija e mesme e një trekëndëshi? Atëherë kjo detyrë është elementare për ju. Nëse nuk e mbani mend, do t'ju kujtoj: vija e mesme e një trekëndëshi është vija që lidh mesin e anëve të kundërta. Është paralel me bazën dhe i barabartë me gjysmën e saj.

Baza është një segment. Duhet të kërkonim më herët gjatësinë e saj, është e barabartë. Atëherë gjatësia e vijës së mesme është gjysma e madhe dhe e barabartë.

Përgjigje: .

Koment: ky problem mund të zgjidhet në një mënyrë tjetër, të cilës do t'i drejtohemi pak më vonë.

Ndërkohë, këtu janë disa probleme për ju, praktikoni në to, ato janë shumë të thjeshta, por ju ndihmojnë të përmirësoheni në përdorimin e metodës së koordinatave!

1. Pikat janë në krye të tra-pe-tioneve. Gjeni gjatësinë e vijës së mesit të saj.

2. Pikat dhe paraqitjet ver-shi-na-mi pa-ral-le-lo-gram-ma. Gjeni ose-di-në-atë pikë.

3. Gjeni gjatësinë nga prerja, duke lidhur pikën dhe

4. Gjeni zonën prapa figurës me ngjyrë në planin bashkërendues.

5. Një rreth me qendër në na-cha-le ko-or-di-nat kalon nëpër pikë. Gjeni atë ra-di-ne.

6. Gjeni-di-te ra-di-ne rrethit, përshkruani-san-noy për kënd-drejt-jo-ka, majat e diçkaje kanë një bashkë-or -di-na-je kaq-përgjegjës.

Zgjidhjet:

1. Dihet se vija e mesme e një trapezi është e barabartë me gjysmën e shumës së bazave të tij. Baza është e barabartë, dhe baza. Pastaj

Përgjigje:

2. Mënyra më e lehtë për të zgjidhur këtë problem është të shënohet se (rregulli paralelogram). Llogaritja e koordinatave të vektorëve nuk është e vështirë: . Kur shtohen vektorë, shtohen koordinatat. Pastaj ka koordinata. Këto koordinata i ka edhe pika, pasi origjina e vektorit është pika me koordinatat. Na intereson ordinata. Ajo është e barabartë.

Përgjigje:

3. Ne veprojmë menjëherë sipas formulës për distancën midis dy pikave:

Përgjigje:

4. Shikoni figurën dhe më tregoni se në cilat dy figura është “sandwiched” zona e hijezuar? Ai është i vendosur midis dy katrorëve. Atëherë sipërfaqja e figurës së dëshiruar është e barabartë me sipërfaqen e sheshit të madh minus sipërfaqen e atij të vogël. Ana e një katrori të vogël është një segment që lidh pikat dhe gjatësia e tij është

Atëherë sipërfaqja e sheshit të vogël është

Ne bëjmë të njëjtën gjë me një katror të madh: ana e tij është një segment që lidh pikat dhe gjatësia e tij është

Atëherë sipërfaqja e sheshit të madh është

Ne gjejmë zonën e figurës së dëshiruar duke përdorur formulën:

Përgjigje:

5. Nëse një rreth ka origjinën si qendër dhe kalon nëpër një pikë, atëherë rrezja e tij do të jetë saktësisht e barabartë me gjatësinë e segmentit (bëni një vizatim dhe do të kuptoni pse kjo është e qartë). Le të gjejmë gjatësinë e këtij segmenti:

Përgjigje:

6. Dihet se rrezja e një rrethi të rrethuar rreth një drejtkëndëshi është e barabartë me gjysmën e diagonales së tij. Le të gjejmë gjatësinë e cilësdo prej dy diagonaleve (në fund të fundit, në një drejtkëndësh ato janë të barabarta!)

Përgjigje:

Epo, a keni përballuar gjithçka? Nuk ishte shumë e vështirë për ta kuptuar, apo jo? Ekziston vetëm një rregull këtu - të jeni në gjendje të bëni një pamje vizuale dhe thjesht të "lexoni" të gjitha të dhënat prej saj.

Na ka mbetur shumë pak. Ka fjalë për fjalë edhe dy pika të tjera që unë do të doja të diskutoja.

Le të përpiqemi të zgjidhim këtë problem të thjeshtë. Lërini dy pikë dhe jepen. Gjeni koordinatat e mesit të segmentit. Zgjidhja e këtij problemi është si më poshtë: le të jetë pika mesi i dëshiruar, atëherë ajo ka koordinata:

Kjo eshte: koordinatat e mesit të segmentit = mesatarja aritmetike e koordinatave përkatëse të skajeve të segmentit.

Ky rregull është shumë i thjeshtë dhe zakonisht nuk shkakton vështirësi për studentët. Le të shohim në cilat probleme dhe si përdoret:

1. Find-di-te or-di-na-tu se-re-di-ny from-cut, connect-the-point dhe

2. Pikat duket se janë majat e botës. Gjej-di-te or-di-na-tu pikat per-re-se-che-niya e tij dia-go-na-ley.

3. Gjej-di-te abs-cis-su qendrën e rrethit, përshkruaj-san-noy rreth drejtkëndëshit-jo-ka, majat e diçkaje kanë bashkë-or-di-na-ju aq-përgjegjshëm-por.

Zgjidhjet:

1. Problemi i parë është thjesht një klasik. Ne vazhdojmë menjëherë me përcaktimin e mesit të segmentit. Ka koordinata. Ordinata është e barabartë.

Përgjigje:

2. Është e lehtë të shihet se ky katërkëndësh është një paralelogram (madje edhe një romb!). Këtë mund ta vërtetoni vetë duke llogaritur gjatësinë e anëve dhe duke i krahasuar ato me njëra-tjetrën. Çfarë di unë për paralelogramet? Diagonalet e saj ndahen përgjysmë nga pika e kryqëzimit! Po! Pra, cila është pika e kryqëzimit të diagonaleve? Kjo është mesi i ndonjë prej diagonaleve! Unë do të zgjedh, në veçanti, diagonalen. Atëherë pika ka koordinata Ordinata e pikës është e barabartë me.

Përgjigje:

3. Me çfarë përkon qendra e rrethit të rrethuar rreth drejtkëndëshit? Ajo përkon me pikën e kryqëzimit të diagonaleve të saj. Çfarë dini për diagonalet e një drejtkëndëshi? Ato janë të barabarta dhe pika e kryqëzimit i ndan në gjysmë. Detyra u reduktua në atë të mëparshme. Le të marrim, për shembull, diagonalen. Atëherë nëse është qendra e rrethit, atëherë është pika e mesit. Kërkoj koordinata: Abshisa është e barabartë.

Përgjigje:

Tani praktikoni pak vetë, unë thjesht do të jap përgjigjet për çdo problem në mënyrë që të mund të provoni veten.

1. Gjeni-di-te ra-di-ne rrethit, përshkruani-san-noy rreth trekëndëshit-jo-ka, majat e diçkaje kanë një bashkë-or-di -nuk ka mister.

2. Gjeni-di-te ose-di-në-atë qendër të rrethit, përshkruani-san-noy rreth trekëndëshit-no-ka, majat e të cilit kanë koordinata

3. Çfarë lloj ra-di-u-sa duhet të ketë një rreth me qendër në një pikë në mënyrë që të prekë boshtin ab-ciss?

4. Gjeni-di-ato ose-di-në-atë pikë të ri-ndarjes së boshtit dhe prej-prerjes, lidhni-pikën dhe

Përgjigjet:

A ishte gjithçka e suksesshme? Unë me të vërtetë shpresoj për të! Tani - shtytja e fundit. Tani jini veçanërisht të kujdesshëm. Materiali që do të shpjegoj tani lidhet drejtpërdrejt jo vetëm me probleme të thjeshta në metodën e koordinatave nga pjesa B, por gjendet gjithashtu kudo në problemin C2.

Cilin nga premtimet e mia nuk i kam mbajtur ende? Mbani mend se çfarë operacionesh mbi vektorët kam premtuar të prezantoj dhe cilët në fund kam prezantuar? Je i sigurt se nuk kam harruar asgjë? Harrove! Kam harruar të shpjegoj se çfarë do të thotë shumëzimi i vektorëve.

Ka dy mënyra për të shumëzuar një vektor me një vektor. Në varësi të metodës së zgjedhur, do të marrim objekte të natyrave të ndryshme:

Produkti kryq është bërë mjaft me zgjuarsi. Ne do të diskutojmë se si ta bëjmë atë dhe pse është e nevojshme në artikullin vijues. Dhe në këtë do të përqendrohemi në produktin skalar.

Ka dy mënyra që na lejojnë ta llogarisim atë:

Siç e keni menduar, rezultati duhet të jetë i njëjtë! Pra, le të shohim së pari metodën e parë:

Produkti me pika nëpërmjet koordinatave

Gjeni: - shënimin e pranuar përgjithësisht për produktin skalar

Formula për llogaritjen është si më poshtë:

Domethënë prodhimi skalar = shuma e prodhimeve të koordinatave vektoriale!

Shembull:

Gjej-di-te

Zgjidhja:

Le të gjejmë koordinatat e secilit prej vektorëve:

Ne llogarisim produktin skalar duke përdorur formulën:

Përgjigje:

Shihni, absolutisht asgjë e komplikuar!

Epo, tani provojeni vetë:

· Gjeni një pro-iz-ve-de-nie skalar të shekujve dhe

A ia dolët? Ndoshta keni vënë re një kapje të vogël? Le të kontrollojmë:

Koordinatat vektoriale, si në problemin e mëparshëm! Përgjigje:.

Përveç asaj koordinative, ekziston një mënyrë tjetër për të llogaritur produktin skalar, domethënë, përmes gjatësisë së vektorëve dhe kosinusit të këndit midis tyre:

Tregon këndin ndërmjet vektorëve dhe.

Kjo do të thotë, prodhimi skalar është i barabartë me prodhimin e gjatësive të vektorëve dhe kosinusit të këndit ndërmjet tyre.

Pse na duhet kjo formulë e dytë, nëse kemi të parën, e cila është shumë më e thjeshtë, të paktën nuk ka kosinus në të. Dhe është e nevojshme në mënyrë që nga formula e parë dhe e dytë, ju dhe unë të nxjerrim përfundimin se si të gjejmë këndin midis vektorëve!

Le të kujtojmë pastaj formulën për gjatësinë e vektorit!

Pastaj nëse i zëvendësoj këto të dhëna në formulën e produktit skalar, marr:

Por në një mënyrë tjetër:

Pra, çfarë morëm unë dhe ti? Tani kemi një formulë që na lejon të llogarisim këndin midis dy vektorëve! Ndonjëherë për shkurtim shkruhet edhe kështu:

Kjo do të thotë, algoritmi për llogaritjen e këndit midis vektorëve është si më poshtë:

1. Llogaritni produktin skalar përmes koordinatave
2. Gjeni gjatësitë e vektorëve dhe shumëzojini ato
3. Pjestoni rezultatin e pikës 1 me rezultatin e pikës 2

Le të praktikojmë me shembuj:

1. Gjeni këndin midis qepallave dhe. Jepni përgjigjen në grad-du-sah.

2. Në kushtet e problemës së mëparshme, gjeni kosinusin ndërmjet vektorëve

Le të bëjmë këtë: Unë do t'ju ndihmoj të zgjidhni problemin e parë, dhe të dytin përpiquni ta bëni vetë! Dakord? Atëherë le të fillojmë!

1. Këta vektorë janë miqtë tanë të vjetër. Ne kemi llogaritur tashmë produktin e tyre skalar dhe ishte i barabartë. Koordinatat e tyre janë: , . Pastaj gjejmë gjatësinë e tyre:

Pastaj kërkojmë kosinusin midis vektorëve:

Sa është kosinusi i këndit? Ky është këndi.

Përgjigje:

Epo, tani zgjidhe vetë problemin e dytë, dhe pastaj krahaso! Unë do të jap vetëm një zgjidhje shumë të shkurtër:

2. ka koordinata, ka koordinata.

Le të jetë këndi ndërmjet vektorëve dhe, pastaj

Përgjigje:

Duhet të theksohet se problemet drejtpërdrejt në vektorët dhe metodën e koordinatave në pjesën B të fletës së provimit janë mjaft të rralla. Megjithatë, shumica dërrmuese e problemeve C2 mund të zgjidhen lehtësisht duke futur një sistem koordinativ. Kështu që mund ta konsideroni këtë artikull si themelin mbi bazën e të cilit do të bëjmë ndërtime mjaft të zgjuara që do të na duhen për të zgjidhur probleme komplekse.

KOORDINATA DHE VEKTORËT. NIVELI MESATAR

Ju dhe unë vazhdojmë të studiojmë metodën e koordinatave. Në pjesën e fundit, kemi nxjerrë një numër formulash të rëndësishme që ju lejojnë të:

1. Gjeni koordinatat vektoriale
2. Gjeni gjatësinë e një vektori (në mënyrë alternative: distancën midis dy pikave)
3. Shtoni dhe zbritni vektorë. Shumëzojini ato me një numër real
4. Gjeni pikën e mesit të një segmenti
5. Llogaritni produktin me pika të vektorëve
6. Gjeni këndin ndërmjet vektorëve

Sigurisht, e gjithë metoda e koordinatave nuk përshtatet në këto 6 pika. Ajo qëndron në themel të një shkence të tillë si gjeometria analitike, me të cilën do të njiheni në universitet. Unë thjesht dua të ndërtoj një themel që do t'ju lejojë të zgjidhni problemet në një shtet të vetëm. provim. Ne jemi marrë me detyrat e Pjesës B. Tani është koha për të kaluar në një nivel krejtësisht të ri! Ky artikull do t'i kushtohet një metode për zgjidhjen e atyre problemeve C2 në të cilat do të ishte e arsyeshme kalimi në metodën e koordinatave. Kjo arsyeshmëri përcaktohet nga ajo që kërkohet të gjendet në problem dhe cila shifër është dhënë. Pra, do të përdorja metodën e koordinatave nëse pyetjet janë:

1. Gjeni këndin midis dy rrafsheve
2. Gjeni këndin midis një drejtëze dhe një rrafshi
3. Gjeni këndin midis dy vijave të drejta
4. Gjeni distancën nga një pikë në një plan
5. Gjeni distancën nga një pikë në një vijë
6. Gjeni distancën nga një vijë e drejtë në një plan
7. Gjeni distancën midis dy rreshtave

Nëse figura e dhënë në deklaratën e problemit është një trup rrotullues (top, cilindër, kon...)

Shifrat e përshtatshme për metodën e koordinatave janë:

1. Paralelepiped drejtkëndëshe
2. Piramida (trekëndore, katërkëndore, gjashtëkëndore)

Gjithashtu nga përvoja ime është e papërshtatshme të përdoret metoda e koordinatave për:

1. Gjetja e zonave të prerjeve tërthore
2. Llogaritja e vëllimeve të trupave

Sidoqoftë, duhet të theksohet menjëherë se tre situatat "të pafavorshme" për metodën e koordinatave janë mjaft të rralla në praktikë. Në shumicën e detyrave, ai mund të bëhet shpëtimtari juaj, veçanërisht nëse nuk jeni shumë të mirë në ndërtimet tredimensionale (të cilat ndonjëherë mund të jenë mjaft të ndërlikuara).

Cilat janë të gjitha shifrat që rendita më sipër? Ata nuk janë më të sheshtë, si, për shembull, një katror, ​​një trekëndësh, një rreth, por voluminoze! Prandaj, ne duhet të marrim parasysh jo një sistem koordinativ dy-dimensional, por një sistem koordinativ tre-dimensional. Është mjaft e lehtë për t'u ndërtuar: vetëm përveç boshtit të abshisës dhe të ordinatave, do të prezantojmë një bosht tjetër, boshtin aplikativ. Figura tregon në mënyrë skematike pozicionin e tyre relativ:

Të gjitha ato janë pingul dhe kryqëzohen në një pikë, të cilën do ta quajmë origjina e koordinatave. Si më parë, do të shënojmë boshtin e abshisave, boshtin e ordinatave - , dhe boshtin aplikativ të futur - .

Nëse më parë secila pikë në rrafsh karakterizohej nga dy numra - abshisa dhe ordinata, atëherë çdo pikë në hapësirë ​​përshkruhet tashmë nga tre numra - abshisa, ordinata dhe aplikanti. Për shembull:

Prandaj, abshisa e një pike është e barabartë, ordinata është , dhe aplikuesi është .

Ndonjëherë abshisa e një pike quhet edhe projeksioni i një pike në boshtin e abshisës, ordinata - projeksioni i një pike në boshtin e ordinatave dhe aplikanti - projeksioni i një pike në boshtin aplikativ. Prandaj, nëse jepet një pikë, atëherë një pikë me koordinata:

quhet projeksioni i një pike në një rrafsh

quhet projeksioni i një pike në një rrafsh

Shtrohet një pyetje e natyrshme: a janë të vlefshme në hapësirë ​​të gjitha formulat e nxjerra për rastin dydimensional? Përgjigja është po, ato janë të drejta dhe kanë të njëjtën pamje. Për një detaj të vogël. Unë mendoj se ju tashmë e keni marrë me mend se cila është. Në të gjitha formulat do të duhet të shtojmë një term tjetër përgjegjës për boshtin aplikativ. Domethënë.

1. Nëse jepen dy pikë: , atëherë:

• Koordinatat e vektorit:
• Distanca midis dy pikave (ose gjatësia vektoriale)
• Mesi i segmentit ka koordinata

2. Nëse jepen dy vektorë: dhe, atëherë:

• Produkti i tyre skalar është i barabartë me:
• Kosinusi i këndit ndërmjet vektorëve është i barabartë me:

Megjithatë, hapësira nuk është aq e thjeshtë. Siç e kuptoni, shtimi i një koordinate më shumë sjell diversitet të konsiderueshëm në spektrin e figurave që "jetojnë" në këtë hapësirë. Dhe për rrëfim të mëtejshëm do të më duhet të paraqes disa, përafërsisht, "përgjithësim" të vijës së drejtë. Ky "përgjithësim" do të jetë një plan. Çfarë dini për aeroplanin? Mundohuni t'i përgjigjeni pyetjes, çfarë është një aeroplan? Është shumë e vështirë të thuhet. Sidoqoftë, ne të gjithë intuitivisht imagjinojmë se si duket:

Përafërsisht, kjo është një lloj "fletë" e pafund e mbërthyer në hapësirë. "Pafundësia" duhet të kuptohet se avioni shtrihet në të gjitha drejtimet, domethënë zona e tij është e barabartë me pafundësinë. Megjithatë, ky shpjegim “praktik” nuk jep as idenë më të vogël për strukturën e aeroplanit. Dhe është ajo që do të interesohet për ne.

Le të kujtojmë një nga aksiomat themelore të gjeometrisë:

• një vijë e drejtë kalon nëpër dy pika të ndryshme në një plan, dhe vetëm një:

Ose analogu i tij në hapësirë:

Sigurisht, ju mbani mend se si të nxirrni ekuacionin e një linje nga dy pika të dhëna, nuk është aspak e vështirë: nëse pika e parë ka koordinata: dhe e dyta, atëherë ekuacioni i vijës do të jetë si më poshtë:

Ju e morët këtë në klasën e 7-të. Në hapësirë, ekuacioni i një drejtëze duket kështu: le të na jepen dy pika me koordinata: , atëherë ekuacioni i drejtëzës që kalon nëpër to ka formën:

Për shembull, një vijë kalon nëpër pika:

Si duhet kuptuar kjo? Kjo duhet kuptuar si më poshtë: një pikë shtrihet në një vijë nëse koordinatat e saj plotësojnë sistemin e mëposhtëm:

Ne nuk do të jemi shumë të interesuar për ekuacionin e një drejtëze, por duhet t'i kushtojmë vëmendje konceptit shumë të rëndësishëm të vektorit të drejtimit të një drejtëze. - çdo vektor jozero që shtrihet në një vijë të caktuar ose paralel me të.

Për shembull, të dy vektorët janë vektorë të drejtimit të një vije të drejtë. Le të jetë një pikë e shtrirë në një vijë dhe le të jetë vektori i drejtimit të saj. Atëherë ekuacioni i rreshtit mund të shkruhet në formën e mëposhtme:

Edhe një herë, nuk do të jem shumë i interesuar për ekuacionin e një vije të drejtë, por me të vërtetë kam nevojë që ju të mbani mend se çfarë është vektori i drejtimit! Përsëri: ky është NDONJE vektor jozero që shtrihet në një vijë ose paralel me të.

Të tërheqë ekuacioni i një rrafshi bazuar në tre pika të dhëna nuk është më aq e parëndësishme dhe çështja zakonisht nuk trajtohet në kurset e shkollave të mesme. Por më kot! Kjo teknikë është jetike kur ne i drejtohemi metodës së koordinatave për të zgjidhur probleme komplekse. Megjithatë, supozoj se jeni të etur për të mësuar diçka të re? Për më tepër, do të jeni në gjendje t'i bëni përshtypje mësuesit tuaj në universitet kur të rezulton se tashmë dini të përdorni një teknikë që zakonisht studiohet në një kurs gjeometrie analitike. Pra, le të fillojmë.

Ekuacioni i një rrafshi nuk është shumë i ndryshëm nga ekuacioni i një vije të drejtë në një aeroplan, domethënë, ai ka formën:

disa numra (jo të gjithë të barabartë me zero), por variabla, për shembull: etj. Siç mund ta shihni, ekuacioni i një rrafshi nuk është shumë i ndryshëm nga ekuacioni i një drejtëze (funksioni linear). Megjithatë, ju kujtohet se çfarë grindëm unë dhe ju? Thamë se nëse kemi tre pika që nuk shtrihen në të njëjtën drejtëz, atëherë ekuacioni i rrafshit mund të rindërtohet në mënyrë unike prej tyre. Por si? Do të përpiqem t'jua shpjegoj.

Meqenëse ekuacioni i aeroplanit është:

Dhe pikat i përkasin këtij rrafshi, atëherë kur zëvendësojmë koordinatat e secilës pikë në ekuacionin e rrafshit, duhet të marrim identitetin e saktë:

Kështu, lind nevoja për të zgjidhur tre ekuacione me të panjohura! Dilema! Sidoqoftë, gjithmonë mund të supozoni se (për ta bërë këtë ju duhet të ndani me). Kështu, marrim tre ekuacione me tre të panjohura:

Sidoqoftë, ne nuk do ta zgjidhim një sistem të tillë, por do të shkruajmë shprehjen misterioze që rrjedh prej tij:

Ekuacioni i një rrafshi që kalon nëpër tri pika të dhëna

\[\majtas| (\fillim(array)(*(20)(c))(x - (x_0))&((x_1) - (x_0))&((x_2) - (x_0))\\(y - (y_0) )&((y_1) - (y_0))&((y_2) - (y_0))\\(z - (z_0))&((z_1) - (z_0))&((z_2) - (z_0)) \end(array)) \djathtas| = 0\]

Ndalo! Çfarë është kjo? Një modul shumë i pazakontë! Sidoqoftë, objekti që shihni para jush nuk ka asnjë lidhje me modulin. Ky objekt quhet përcaktor i rendit të tretë. Që tani e tutje, kur merreni me metodën e koordinatave në një rrafsh, shumë shpesh do të ndesheni me të njëjtat përcaktorë. Çfarë është një përcaktues i rendit të tretë? Mjaft e çuditshme, është vetëm një numër. Mbetet për të kuptuar se cilin numër specifik do të krahasojmë me përcaktorin.

Le të shkruajmë fillimisht përcaktorin e rendit të tretë në një formë më të përgjithshme:

Ku janë disa numra. Për më tepër, me indeksin e parë nënkuptojmë numrin e rreshtit, dhe me indeksin kuptojmë numrin e kolonës. Për shembull, do të thotë që ky numër është në kryqëzimin e rreshtit të dytë dhe kolonës së tretë. Le të parashtrojmë pyetjen e mëposhtme: si do ta llogarisim saktësisht një përcaktues të tillë? Kjo do të thotë, çfarë numri specifik do të krahasojmë me të? Për përcaktuesin e rendit të tretë ekziston një rregull trekëndëshi heuristik (vizual), ai duket kështu:

1. Prodhimi i elementeve të diagonales kryesore (nga këndi i sipërm majtas në këndin e poshtëm djathtas) produkti i elementeve që formojnë trekëndëshin e parë "pingul" me diagonalen kryesore produkti i elementeve që formojnë trekëndëshin e dytë "pingul" me diagonale kryesore
2. Prodhimi i elementeve të diagonales dytësore (nga këndi i sipërm i djathtë në të majtë të poshtëm) prodhimi i elementeve që formojnë trekëndëshin e parë "pingulor" me diagonalen dytësore produkti i elementeve që formojnë trekëndëshin e dytë "pingul" me diagonale dytësore
3. Atëherë përcaktori është i barabartë me diferencën midis vlerave të marra në hap dhe

Nëse i shkruajmë të gjitha këto në numra, marrim shprehjen e mëposhtme:

Sidoqoftë, nuk keni nevojë të mbani mend metodën e llogaritjes në këtë formë, mjafton të mbani në kokë trekëndëshat dhe vetë idenë se çfarë shtohet me atë dhe çfarë zbritet më pas nga çfarë).

Le të ilustrojmë metodën e trekëndëshit me një shembull:

1. Llogaritni përcaktorin:

Le të kuptojmë se çfarë shtojmë dhe çfarë zbresim:

Kushtet që vijnë me një plus:

Kjo është diagonalja kryesore: produkti i elementeve është i barabartë me

Trekëndëshi i parë, " pingul me diagonalen kryesore: produkti i elementeve është i barabartë me

Trekëndëshi i dytë, " pingul me diagonalen kryesore: produkti i elementeve është i barabartë me

Mblidhni tre numra:

Termat që vijnë me një "minus"

Kjo është një diagonale anësore: produkti i elementeve është i barabartë me

Trekëndëshi i parë, “ pingul me diagonalen dytësore: prodhimi i elementeve është i barabartë me

Trekëndëshi i dytë, “pingul me diagonalen dytësore: prodhimi i elementeve është i barabartë me

Mblidhni tre numra:

Gjithçka që mbetet për t'u bërë është të zbritet shuma e termave "plus" nga shuma e termave "minus":

Kështu,

Siç mund ta shihni, nuk ka asgjë të komplikuar ose të mbinatyrshme në llogaritjen e përcaktuesve të rendit të tretë. Është e rëndësishme vetëm të mbani mend trekëndëshat dhe të mos bëni gabime aritmetike. Tani përpiquni ta llogaritni vetë:

Ne kontrollojmë:

1. Trekëndëshi i parë pingul me diagonalen kryesore:
2. Trekëndëshi i dytë pingul me diagonalen kryesore:
3. Shuma e termave me plus:
4. Trekëndëshi i parë pingul me diagonalen dytësore:
5. Trekëndëshi i dytë pingul me diagonalen anësore:
6. Shuma e termave me minus:
7. Shuma e termave me një plus minus shumën e termave me një minus:

Këtu janë disa përcaktues të tjerë, llogaritni vetë vlerat e tyre dhe krahasoni ato me përgjigjet:

Përgjigjet:

Epo, a përkoi gjithçka? E shkëlqyeshme, atëherë mund të vazhdoni! Nëse ka vështirësi, atëherë këshilla ime është kjo: në internet ka shumë programe për llogaritjen e përcaktuesit në internet. Gjithçka që ju nevojitet është të gjeni përcaktuesin tuaj, ta llogarisni vetë dhe më pas ta krahasoni me atë që llogarit programi. Dhe kështu me radhë derisa rezultatet të fillojnë të përkojnë. Jam i sigurt se ky moment nuk do të zgjasë shumë për të mbërritur!

Tani le të kthehemi te përcaktori që shkrova kur fola për ekuacionin e një rrafshi që kalon nëpër tre pika të dhëna:

Gjithçka që ju nevojitet është të llogarisni vlerën e tij drejtpërdrejt (duke përdorur metodën e trekëndëshit) dhe ta vendosni rezultatin në zero. Natyrisht, duke qenë se këto janë variabla, do të merrni një shprehje që varet prej tyre. Është kjo shprehje që do të jetë ekuacioni i një rrafshi që kalon nëpër tre pika të dhëna që nuk shtrihen në të njëjtën drejtëz!

Le ta ilustrojmë këtë me një shembull të thjeshtë:

1. Ndërtoni ekuacionin e një rrafshi që kalon nëpër pika

Ne përpilojmë një përcaktues për këto tre pika:

Le të thjeshtojmë:

Tani e llogarisim drejtpërdrejt duke përdorur rregullin e trekëndëshit:

\[(\majtas| (\fillimi(grupi)(*(20)(c))(x + 3)&2&6\\(y - 2)&0&1\\(z + 1)&5&0\fundi(grupi)) \ djathtas|. = \majtas((x + 3) \djathtas) \cdot 0 \cdot 0 + 2 \cdot 1 \cdot \left((z + 1) \djathtas) + \majtas((y - 2) \djathtas) \cdot 5 \cdot 6 - )\]

Kështu, ekuacioni i rrafshit që kalon nëpër pika është:

Tani përpiquni ta zgjidhni vetë një problem, dhe më pas do ta diskutojmë:

2. Gjeni ekuacionin e rrafshit që kalon nëpër pika

Epo, le të diskutojmë tani zgjidhjen:

Le të krijojmë një përcaktues:

Dhe llogaritni vlerën e tij:

Atëherë ekuacioni i rrafshit ka formën:

Ose, duke reduktuar, marrim:

Tani dy detyra për vetëkontroll:

1. Ndërtoni ekuacionin e një rrafshi që kalon nga tre pika:

Përgjigjet:

A përkoi gjithçka? Përsëri, nëse ka disa vështirësi, atëherë këshilla ime është kjo: merrni tre pika nga koka juaj (me një shkallë të lartë probabiliteti ata nuk do të shtrihen në të njëjtën vijë të drejtë), ndërtoni një aeroplan bazuar në to. Dhe pastaj kontrolloni veten në internet. Për shembull, në sit:

Megjithatë, me ndihmën e përcaktorëve do të ndërtojmë jo vetëm ekuacionin e rrafshit. Mbani mend, ju thashë se jo vetëm produkti me pika përcaktohet për vektorët. Ekziston gjithashtu një produkt vektor, si dhe një produkt i përzier. Dhe nëse prodhimi skalar i dy vektorëve është një numër, atëherë prodhimi vektorial i dy vektorëve do të jetë një vektor, dhe ky vektor do të jetë pingul me ato të dhëna:

Për më tepër, moduli i tij do të jetë i barabartë me sipërfaqen e një paralelogrami të ndërtuar mbi vektorët dhe. Do të na duhet ky vektor për të llogaritur distancën nga një pikë në një vijë. Si mund ta llogarisim prodhimin vektorial të vektorëve dhe nëse jepen koordinatat e tyre? Na vjen sërish në ndihmë përcaktori i rendit të tretë. Megjithatë, përpara se të kaloj në algoritmin për llogaritjen e produktit të vektorit, më duhet të bëj një digresion të vogël.

Ky digresion ka të bëjë me vektorët bazë.

Ato janë paraqitur në mënyrë skematike në figurë:

Pse mendoni se quhen bazë? Fakti është se:

Ose në foto:

Vlefshmëria e kësaj formule është e qartë, sepse:

Vepra arti vektoriale

Tani mund të filloj të prezantoj produktin kryq:

Produkti vektorial i dy vektorëve është një vektor, i cili llogaritet sipas rregullit të mëposhtëm:

Tani le të japim disa shembuj të llogaritjes së produktit kryq:

Shembulli 1: Gjeni prodhimin kryq të vektorëve:

Zgjidhje: Unë krijoj një përcaktor:

Dhe unë e llogaris atë:

Tani nga shkrimi përmes vektorëve bazë, do të kthehem te shënimi i zakonshëm i vektorit:

Kështu:

Tani provojeni.

Gati? Ne kontrollojmë:

Dhe tradicionalisht dy detyrat për kontroll:

1. Gjeni produktin vektorial të vektorëve të mëposhtëm:
2. Gjeni produktin vektorial të vektorëve të mëposhtëm:

Përgjigjet:

Produkt i përzier i tre vektorëve

Ndërtimi i fundit që do të më duhet është prodhimi i përzier i tre vektorëve. Ai, si një skalar, është një numër. Ka dy mënyra për ta llogaritur atë. - përmes një përcaktori, - përmes një produkti të përzier.

Domethënë, le të na jepen tre vektorë:

Atëherë produkti i përzier i tre vektorëve, i shënuar me, mund të llogaritet si:

1. - domethënë prodhimi i përzier është prodhimi skalar i një vektori dhe prodhimi vektorial i dy vektorëve të tjerë.

Për shembull, produkti i përzier i tre vektorëve është:

Mundohuni ta llogaritni vetë duke përdorur produktin vektor dhe sigurohuni që rezultatet përputhen!

Dhe përsëri, dy shembuj për zgjidhje të pavarura:

Përgjigjet:

Zgjedhja e një sistemi koordinativ

Epo, tani kemi të gjitha bazat e nevojshme të njohurive për të zgjidhur problemet komplekse të gjeometrisë stereometrike. Sidoqoftë, përpara se të vazhdoj drejtpërdrejt me shembujt dhe algoritmet për zgjidhjen e tyre, besoj se do të jetë e dobishme të ndalemi në pyetjen e mëposhtme: si saktësisht zgjidhni një sistem koordinativ për një figurë të caktuar. Në fund të fundit, është zgjedhja e pozicionit relativ të sistemit të koordinatave dhe e figurës në hapësirë ​​që përfundimisht do të përcaktojë se sa të vështira do të jenë llogaritjet.

Më lejoni t'ju kujtoj se në këtë seksion kemi parasysh figurat e mëposhtme:

1. Paralelepiped drejtkëndëshe
2. Prizma e drejtë (trekëndore, gjashtëkëndore...)
3. Piramida (trekëndore, katërkëndore)
4. Tetrahedron (njëlloj si piramida trekëndore)

Për një paralelipiped ose kub drejtkëndor, ju rekomandoj ndërtimin e mëposhtëm:

Kjo do të thotë, unë do ta vendos figurën "në qoshe". Kubi dhe paralelepiped janë figura shumë të mira. Për ta, ju gjithmonë mund të gjeni lehtësisht koordinatat e kulmeve të saj. Për shembull, nëse (siç tregohet në figurë)

atëherë koordinatat e kulmeve janë si më poshtë:

Sigurisht, nuk keni nevojë ta mbani mend këtë, por këshillohet të mbani mend se si të vendosni më mirë një kub ose paralelipiped drejtkëndor.

Prizma e drejtë

Prizma është një figurë më e dëmshme. Mund të pozicionohet në hapësirë ​​në mënyra të ndryshme. Sidoqoftë, opsioni i mëposhtëm më duket më i pranueshëm:

Prizma trekëndore:

Kjo do të thotë, ne vendosim njërën nga anët e trekëndëshit tërësisht në bosht, dhe një nga kulmet përkon me origjinën e koordinatave.

Prizma gjashtëkëndore:

Kjo do të thotë, një nga kulmet përkon me origjinën, dhe një nga anët shtrihet në bosht.

Piramida katërkëndore dhe gjashtëkëndore:

Situata është e ngjashme me një kub: ne rreshtojmë dy anët e bazës me boshtet e koordinatave dhe rreshtojmë njërën nga kulmet me origjinën e koordinatave. E vetmja vështirësi e vogël do të jetë llogaritja e koordinatave të pikës.

Për një piramidë gjashtëkëndore - njësoj si për një prizëm gjashtëkëndor. Detyra kryesore do të jetë përsëri gjetja e koordinatave të kulmit.

Tetrahedron (piramida trekëndore)

Situata është shumë e ngjashme me atë që dhashë për një prizëm trekëndor: një kulm përkon me origjinën, njëra anë shtrihet në boshtin koordinativ.

Epo, tani ju dhe unë jemi më në fund afër fillimit të zgjidhjes së problemeve. Nga ajo që thashë në fillim të artikullit, mund të nxirrni përfundimin e mëposhtëm: shumica e problemeve C2 ndahen në 2 kategori: problemet e këndit dhe problemet e distancës. Së pari, do të shqyrtojmë problemet e gjetjes së një këndi. Nga ana tjetër, ato ndahen në kategoritë e mëposhtme (me rritjen e kompleksitetit):

Probleme për gjetjen e këndeve

1. Gjetja e këndit midis dy vijave të drejta
2. Gjetja e këndit midis dy rrafsheve

Le t'i shikojmë këto probleme në mënyrë sekuenciale: le të fillojmë duke gjetur këndin midis dy vijave të drejta. Epo, mbani mend, a nuk kemi zgjidhur ju dhe unë shembuj të ngjashëm më parë? A ju kujtohet, ne kishim tashmë diçka të ngjashme... Po kërkonim këndin midis dy vektorëve. Më lejoni t'ju kujtoj, nëse jepen dy vektorë: dhe, atëherë këndi ndërmjet tyre gjendet nga relacioni:

Tani qëllimi ynë është të gjejmë këndin midis dy vijave të drejta. Le të shohim "fotografinë e sheshtë":

Sa kënde kemi marrë kur kryqëzohen dy drejtëza? Vetëm disa gjëra. Vërtetë, vetëm dy prej tyre nuk janë të barabartë, ndërsa të tjerët janë vertikal ndaj tyre (dhe për këtë arsye përkojnë me ta). Pra, cilin kënd duhet të marrim parasysh këndin ndërmjet dy vijave të drejta: apo? Këtu rregulli është: këndi ndërmjet dy vijave të drejta nuk është gjithmonë më shumë se gradë. Domethënë, nga dy kënde do të zgjedhim gjithmonë këndin me masën më të vogël të shkallës. Kjo do të thotë, në këtë foto këndi midis dy vijave të drejta është i barabartë. Për të mos u shqetësuar çdo herë për të gjetur këndin më të vogël nga dy këndet, matematikanët dinakë sugjeruan përdorimin e një moduli. Kështu, këndi midis dy vijave të drejta përcaktohet nga formula:

Ju, si një lexues i vëmendshëm, duhet të kishit një pyetje: ku, saktësisht, i marrim të njëjtët numra që na nevojiten për të llogaritur kosinusin e një këndi? Përgjigje: do t'i marrim nga vektorët e drejtimit të vijave! Kështu, algoritmi për gjetjen e këndit midis dy vijave të drejta është si më poshtë:

1. Ne aplikojmë formulën 1.

Ose më në detaje:

1. Kërkojmë koordinatat e vektorit të drejtimit të drejtëzës së parë
2. Kërkojmë koordinatat e vektorit të drejtimit të drejtëzës së dytë
3. Ne llogarisim modulin e produktit të tyre skalar
4. Ne jemi duke kërkuar për gjatësinë e vektorit të parë
5. Ne jemi duke kërkuar për gjatësinë e vektorit të dytë
6. Shumëzoni rezultatet e pikës 4 me rezultatet e pikës 5
7. Rezultatin e pikës 3 e ndajmë me rezultatin e pikës 6. Marrim kosinusin e këndit ndërmjet vijave
8. Nëse ky rezultat na lejon të llogarisim me saktësi këndin, ne e kërkojmë atë
9. Përndryshe shkruajmë përmes kosinusit të harkut

Epo, tani është koha të kalojmë te problemet: zgjidhjen e dy të parave do t'i tregoj në detaje, një tjetri do t'ia paraqes zgjidhjen në mënyrë të shkurtër dhe dy problemeve të fundit do t'i jap vetëm përgjigjet; ju duhet t'i kryeni vetë të gjitha llogaritjet për ta.

Detyrat:

1. Në tet-ra-ed-re të djathtë, gjeni këndin ndërmjet lartësisë së tet-ra-ed-ra dhe anës së mesme.

2. Në krahun e djathtë gjashtëkëndor pi-ra-mi-de, njëqind os-no-va-niya janë të barabarta, dhe skajet anësore janë të barabarta, gjeni këndin midis vijave dhe.

3. Gjatesite e te gjitha skajeve te pi-ra-mi-dy te djathta katerthymyr jane te barabarta me njera-tjetren. Gjeni këndin ndërmjet drejtëzave dhe nëse nga prerja - jeni me pi-ra-mi-dy të dhënë, pika është se-re-di-në brinjët e saj bo-co- të dyta.

4. Në buzë të kubit ka një pikë në mënyrë që Gjeni këndin midis drejtëzave dhe

5. Pika - në skajet e kubit Gjeni këndin midis drejtëzave dhe.

Nuk është rastësi që i kam rregulluar detyrat në këtë mënyrë. Ndërsa ju nuk keni filluar ende të lundroni në metodën e koordinatave, unë do të analizoj vetë figurat më "problematike" dhe do t'ju lë të merreni me kubin më të thjeshtë! Gradualisht do të duhet të mësoni se si të punoni me të gjitha figurat. Unë do të rris kompleksitetin e detyrave nga tema në temë.

Le të fillojmë të zgjidhim problemet:

1. Vizatoni një katërkëndor, vendoseni në sistemin e koordinatave siç sugjerova më parë. Meqenëse katërkëndëshi është i rregullt, të gjitha fytyrat e tij (përfshirë bazën) janë trekëndësha të rregullt. Meqenëse nuk na jepet gjatësia e anës, mund ta marr të barabartë. Unë mendoj se e kuptoni se këndi në të vërtetë nuk do të varet nga sa "shtrihet" tetraedri ynë?. Do të vizatoj gjithashtu lartësinë dhe mesataren në katërkëndor. Gjatë rrugës, unë do të vizatoj bazën e saj (do të jetë gjithashtu e dobishme për ne).

Më duhet të gjej këndin midis dhe. Çfarë dimë ne? Ne dimë vetëm koordinatat e pikës. Kjo do të thotë që ne duhet të gjejmë koordinatat e pikave. Tani mendojmë: një pikë është pika e kryqëzimit të lartësive (ose përgjysmuesve ose medianave) të trekëndëshit. Dhe një pikë është një pikë e ngritur. Pika është mesi i segmentit. Atëherë më në fund duhet të gjejmë: koordinatat e pikave: .

Le të fillojmë me gjënë më të thjeshtë: koordinatat e një pike. Shikoni figurën: Është e qartë se aplikimi i një pike është i barabartë me zero (pika shtrihet në rrafsh). Ordinata e saj është e barabartë (pasi është mediana). Është më e vështirë të gjesh abshisën e saj. Megjithatë, kjo bëhet lehtësisht bazuar në teoremën e Pitagorës: Konsideroni një trekëndësh. Hipotenuza e saj është e barabartë dhe njëra nga këmbët e saj është e barabartë Atëherë:

Më në fund kemi: .

Tani le të gjejmë koordinatat e pikës. Është e qartë se aplikimi i saj është përsëri i barabartë me zero, dhe ordinata e tij është e njëjtë me atë të pikës, d.m.th. Le të gjejmë abshisën e saj. Kjo bëhet në mënyrë të parëndësishme nëse e mbani mend këtë lartësitë e një trekëndëshi barabrinjës me pikën e kryqëzimit ndahen në përpjestim, duke numëruar nga lart. Meqenëse: , atëherë abshisa e kërkuar e pikës, e barabartë me gjatësinë e segmentit, është e barabartë me: . Kështu, koordinatat e pikës janë:

Le të gjejmë koordinatat e pikës. Është e qartë se abshisa dhe ordinata e saj përkojnë me abshisën dhe ordinatën e pikës. Dhe aplikacioni është i barabartë me gjatësinë e segmentit. - kjo është një nga këmbët e trekëndëshit. Hipotenuza e një trekëndëshi është një segment - një këmbë. Kërkohet për arsye që i kam theksuar me shkronja të zeza:

Pika është mesi i segmentit. Atëherë duhet të kujtojmë formulën për koordinatat e mesit të segmentit:

Kjo është ajo, tani mund të kërkojmë koordinatat e vektorëve të drejtimit:

Epo, gjithçka është gati: ne i zëvendësojmë të gjitha të dhënat në formulën:

Kështu,

Përgjigje:

Ju nuk duhet të trembeni nga përgjigje të tilla "të frikshme": për problemet C2 kjo është praktikë e zakonshme. Më mirë do të më befasonte përgjigja “e bukur” në këtë pjesë. Gjithashtu, siç e vutë re, praktikisht nuk iu drejtova asgjë tjetër përveç teoremës së Pitagorës dhe vetive të lartësive të një trekëndëshi barabrinjës. Kjo do të thotë, për të zgjidhur problemin stereometrik, kam përdorur minimumin e stereometrisë. Fitimi në këtë "shuar" pjesërisht nga llogaritjet mjaft të rënda. Por ato janë mjaft algoritmike!

2. Le të përshkruajmë një piramidë të rregullt gjashtëkëndore së bashku me sistemin e koordinatave, si dhe bazën e saj:

Duhet të gjejmë këndin ndërmjet vijave dhe. Kështu, detyra jonë zbret në gjetjen e koordinatave të pikave: . Do të gjejmë koordinatat e tre të fundit duke përdorur një vizatim të vogël dhe do të gjejmë koordinatat e kulmit përmes koordinatës së pikës. Ka shumë punë për të bërë, por duhet të fillojmë!

a) Koordinata: është e qartë se zbatimi dhe ordinata e saj janë të barabarta me zero. Le të gjejmë abshisën. Për ta bërë këtë, merrni parasysh një trekëndësh kënddrejtë. Mjerisht, në të ne njohim vetëm hipotenuzën, e cila është e barabartë. Do të përpiqemi të gjejmë këmbën (sepse është e qartë se dyfishi i gjatësisë së këmbës do të na japë abshisën e pikës). Si mund ta kërkojmë? Le të kujtojmë se çfarë lloj figure kemi në bazën e piramidës? Ky është një gjashtëkëndësh i rregullt. Çfarë do të thotë? Kjo do të thotë që të gjitha anët dhe të gjitha këndet janë të barabarta. Ne duhet të gjejmë një kënd të tillë. Ndonje ide? Ka shumë ide, por ka një formulë:

Shuma e këndeve të një këndi n të rregullt është .

Kështu, shuma e këndeve të një gjashtëkëndëshi të rregullt është e barabartë me gradë. Atëherë secili nga këndet është i barabartë me:

Le të shohim sërish foton. Është e qartë se segmenti është përgjysmues i këndit. Atëherë këndi është i barabartë me gradë. Pastaj:

Pastaj nga.

Kështu, ka koordinata

b) Tani mund të gjejmë lehtësisht koordinatat e pikës: .

c) Gjeni koordinatat e pikës. Meqenëse abshisa e saj përkon me gjatësinë e segmentit, ajo është e barabartë. Gjetja e ordinatës nuk është gjithashtu shumë e vështirë: nëse lidhim pikat dhe caktojmë pikën e kryqëzimit të drejtëzës si, të themi, . (bëjeni vetë ndërtim i thjeshtë). Atëherë, pra, ordinata e pikës B është e barabartë me shumën e gjatësive të segmenteve. Le të shohim përsëri trekëndëshin. Pastaj

Pastaj që atëherë pika ka koordinata

d) Tani le të gjejmë koordinatat e pikës. Konsideroni drejtkëndëshin dhe vërtetoni se kështu, koordinatat e pikës janë:

e) Mbetet për të gjetur koordinatat e kulmit. Është e qartë se abshisa dhe ordinata e saj përkojnë me abshisën dhe ordinatën e pikës. Le të gjejmë aplikacionin. Që atëherë. Konsideroni një trekëndësh kënddrejtë. Sipas kushteve të problemit, një buzë anësore. Kjo është hipotenuza e trekëndëshit tim. Atëherë lartësia e piramidës është një këmbë.

Atëherë pika ka koordinata:

Epo, kaq, unë kam koordinatat e të gjitha pikave që më interesojnë. Unë jam duke kërkuar për koordinatat e vektorëve drejtues të drejtëzave:

Ne po kërkojmë këndin midis këtyre vektorëve:

Përgjigje:

Përsëri, në zgjidhjen e këtij problemi nuk përdora asnjë teknikë të sofistikuar përveç formulës për shumën e këndeve të një n-këndëshi të rregullt, si dhe përkufizimin e kosinusit dhe sinusit të një trekëndëshi kënddrejtë.

3. Meqenëse përsëri nuk na jepen gjatësitë e skajeve në piramidë, do t'i konsideroj ato të barabarta me një. Kështu, duke qenë se TË GJITHA skajet, dhe jo vetëm ato anësore, janë të barabarta me njëra-tjetrën, atëherë në bazën e piramidës dhe mua ka një katror, ​​dhe faqet anësore janë trekëndësha të rregullt. Le të vizatojmë një piramidë të tillë, si dhe bazën e saj në një aeroplan, duke shënuar të gjitha të dhënat e dhëna në tekstin e problemit:

Ne po kërkojmë këndin midis dhe. Do të bëj llogaritje shumë të shkurtra kur të kërkoj koordinatat e pikave. Do t'ju duhet t'i "deshifroni" ato:

b) - mesi i segmentit. Koordinatat e saj:

c) Do të gjej gjatësinë e segmentit duke përdorur teoremën e Pitagorës në një trekëndësh. Mund ta gjej duke përdorur teoremën e Pitagorës në një trekëndësh.

Koordinatat:

d) - mesi i segmentit. Koordinatat e tij janë

e) Koordinatat vektoriale

f) Koordinatat vektoriale

g) Kërkimi i këndit:

Një kub është figura më e thjeshtë. Jam i sigurt se do ta kuptoni vetë. Përgjigjet për problemat 4 dhe 5 janë si më poshtë:

Gjetja e këndit ndërmjet vijës së drejtë dhe rrafshit

Epo, koha për enigma të thjeshta ka mbaruar! Tani shembujt do të jenë edhe më të ndërlikuar. Për të gjetur këndin ndërmjet vijës së drejtë dhe rrafshit, do të veprojmë si më poshtë:

1. Duke përdorur tre pika ndërtojmë një ekuacion të rrafshit
   ,
   duke përdorur një përcaktor të rendit të tretë.
2. Duke përdorur dy pika, ne kërkojmë koordinatat e vektorit drejtues të vijës së drejtë:
3. Ne aplikojmë formulën për të llogaritur këndin midis një drejtëze dhe një rrafshi:

Siç mund ta shihni, kjo formulë është shumë e ngjashme me atë që kemi përdorur për të gjetur kënde midis dy vijave të drejta. Struktura në anën e djathtë është thjesht e njëjtë, dhe në të majtë tani po kërkojmë sinusin, jo kosinusin si më parë. Epo, u shtua një veprim i keq - kërkimi i ekuacionit të aeroplanit.

Të mos zvarritemi shembuj zgjidhjesh:

1. Prizmi i drejtpërdrejtë kryesor-por-va-ni-em-jemi një trekëndësh i barabartë me të varfër. Gjeni këndin midis vijës së drejtë dhe rrafshit

2. Në një par-ral-le-le-pi-pe-de drejtkëndëshe nga perëndimi Gjeni këndin midis drejtëzës dhe rrafshit

3. Në një prizëm të drejtë me gjashtë kënde, të gjitha skajet janë të barabarta. Gjeni këndin midis vijës së drejtë dhe rrafshit.

4. Në trekëndëshin e drejtë pi-ra-mi-de me os-no-va-ni-em të brinjëve të njohura Gjeni një cep, ob-ra-zo-van - i sheshtë në bazë dhe i drejtë, duke kaluar nëpër gri. brinjët dhe

5. Gjatësitë e të gjitha brinjëve të një katërkëndëshi të drejtë pi-ra-mi-dy me kulm janë të barabarta me njëra-tjetrën. Gjeni këndin midis vijës së drejtë dhe rrafshit nëse pika është në anën e skajit të pi-ra-mi-dy.

Përsëri, dy problemet e para do t'i zgjidh në detaje, të tretin shkurt, dhe dy të fundit do t'ju lë t'i zgjidhni vetë. Veç kësaj, tashmë ju është dashur të merreni me piramida trekëndore dhe katërkëndore, por jo ende me prizma.

Zgjidhjet:

1. Le të përshkruajmë një prizëm, si dhe bazën e tij. Le ta kombinojmë atë me sistemin e koordinatave dhe të shënojmë të gjitha të dhënat që jepen në deklaratën e problemit:

Kërkoj falje për disa mospërputhje me përmasat, por për zgjidhjen e problemit kjo, në fakt, nuk është aq e rëndësishme. Avioni është thjesht "muri i pasmë" i prizmit tim. Mjafton thjesht të merret me mend se ekuacioni i një rrafshi të tillë ka formën:

Sidoqoftë, kjo mund të tregohet drejtpërdrejt:

Le të zgjedhim tre pika arbitrare në këtë plan: për shembull, .

Le të krijojmë ekuacionin e aeroplanit:

Ushtroni për ju: llogarisni vetë këtë përcaktor. A keni pasur sukses? Atëherë ekuacioni i aeroplanit duket si ky:

Ose thjesht

Kështu,

Për të zgjidhur shembullin, më duhet të gjej koordinatat e vektorit të drejtimit të drejtëzës. Meqenëse pika përkon me origjinën e koordinatave, koordinatat e vektorit thjesht do të përkojnë me koordinatat e pikës Për ta bërë këtë, së pari gjejmë koordinatat e pikës.

Për ta bërë këtë, merrni parasysh një trekëndësh. Le të nxjerrim lartësinë (e njohur edhe si mediana dhe përgjysmues) nga kulmi. Meqenëse, ordinata e pikës është e barabartë me. Për të gjetur abshisën e kësaj pike, duhet të llogarisim gjatësinë e segmentit. Sipas teoremës së Pitagorës kemi:

Atëherë pika ka koordinata:

Një pikë është një pikë "e ngritur":

Atëherë koordinatat e vektorit janë:

Përgjigje:

Siç mund ta shihni, nuk ka asgjë thelbësisht të vështirë në zgjidhjen e problemeve të tilla. Në fakt, procesi thjeshtohet pak më shumë nga "drejtësia" e një figure të tillë si prizmi. Tani le të kalojmë në shembullin tjetër:

2. Vizatoni një paralelipiped, vizatoni një plan dhe një vijë të drejtë në të dhe gjithashtu vizatoni veçmas bazën e poshtme të tij:

Së pari, gjejmë ekuacionin e rrafshit: Koordinatat e tre pikave që ndodhen në të:

(dy koordinatat e para merren në mënyrë të dukshme, dhe ju mund ta gjeni lehtësisht koordinatat e fundit nga fotografia nga pika). Pastaj përpilojmë ekuacionin e rrafshit:

Ne llogarisim:

Po kërkojmë koordinatat e vektorit drejtues: Është e qartë se koordinatat e tij përkojnë me koordinatat e pikës, apo jo? Si të gjeni koordinatat? Këto janë koordinatat e pikës, të ngritura përgjatë boshtit aplikativ me një! . Pastaj kërkojmë këndin e dëshiruar:

Përgjigje:

3. Vizatoni një piramidë të rregullt gjashtëkëndore, dhe më pas vizatoni një rrafsh dhe një vijë të drejtë në të.

Këtu është edhe problematike të vizatoni një aeroplan, për të mos përmendur zgjidhjen e këtij problemi, por metoda e koordinatave nuk i intereson! Shkathtësia e tij është përparësia e tij kryesore!

Aeroplani kalon nëpër tri pika: . Ne jemi duke kërkuar për koordinatat e tyre:

1) . Gjeni vetë koordinatat për dy pikat e fundit. Për këtë do t'ju duhet të zgjidhni problemin e piramidës gjashtëkëndore!

2) Ndërtojmë ekuacionin e rrafshit:

Kërkojmë koordinatat e vektorit: . (Shihni përsëri problemin e piramidës trekëndore!)

3) Duke kërkuar për një kënd:

Përgjigje:

Siç mund ta shihni, nuk ka asgjë të mbinatyrshme të vështirë në këto detyra. Thjesht duhet të jeni shumë të kujdesshëm me rrënjët. Unë do të jap përgjigje vetëm për dy problemet e fundit:

Siç mund ta shihni, teknika për zgjidhjen e problemeve është e njëjtë kudo: detyra kryesore është të gjeni koordinatat e kulmeve dhe t'i zëvendësoni ato në formula të caktuara. Ne ende duhet të konsiderojmë një klasë më shumë problemesh për llogaritjen e këndeve, domethënë:

Llogaritja e këndeve ndërmjet dy rrafsheve

Algoritmi i zgjidhjes do të jetë si më poshtë:

1. Duke përdorur tre pika ne kërkojmë ekuacionin e planit të parë:
2. Duke përdorur tre pikat e tjera ne kërkojmë ekuacionin e planit të dytë:
3. Ne aplikojmë formulën:

Siç mund ta shihni, formula është shumë e ngjashme me dy të mëparshmet, me ndihmën e së cilës kërkuam kënde midis vijave të drejta dhe midis një vije të drejtë dhe një rrafshi. Kështu që nuk do të jetë e vështirë për ju ta mbani mend këtë. Le të kalojmë në analizën e detyrave:

1. Brinja e bazës së prizmit të drejtë trekëndësh është e barabartë, dhe diagonali i faqes anësore është i barabartë. Gjeni këndin ndërmjet rrafshit dhe rrafshit të boshtit të prizmit.

2. Në katërkëndëshin e djathtë pi-ra-mi-de, të gjitha skajet e së cilës janë të barabarta, gjeni sinusin e këndit ndërmjet rrafshit dhe kockës së rrafshët, duke kaluar nëpër pikën per-pen-di-ku-. gënjeshtar-por i drejtë.

3. Në një prizëm të rregullt me ​​katër kënde, anët e bazës janë të barabarta, dhe skajet anësore janë të barabarta. Ka një pikë në buzë nga-me-che-on në mënyrë që. Gjeni këndin ndërmjet rrafsheve dhe

4. Në një prizëm të drejtë katërkëndësh, anët e bazës janë të barabarta, dhe skajet anësore janë të barabarta. Ka një pikë në buzë nga pika në mënyrë që Gjeni këndin midis planeve dhe.

5. Në një kub, gjeni co-si-nus të këndit ndërmjet rrafsheve dhe

Zgjidhjet e problemeve:

1. Vizatoj një prizëm trekëndësh të rregullt (një trekëndësh barabrinjës në bazë) dhe shënoj mbi të rrafshet që shfaqen në përcaktimin e problemit:

Duhet të gjejmë ekuacionet e dy rrafsheve: Ekuacioni i bazës është i parëndësishëm: mund të kompozoni përcaktorin përkatës duke përdorur tre pika, por unë do ta përpiloj ekuacionin menjëherë:

Tani le të gjejmë ekuacionin Pika ka koordinata Pika - Meqenëse është mesatarja dhe lartësia e trekëndëshit, ai gjendet lehtësisht duke përdorur teoremën e Pitagorës në trekëndësh. Atëherë pika ka koordinata: Le të gjejmë aplikimin e pikës Për ta bërë këtë, merrni parasysh një trekëndësh kënddrejtë

Pastaj marrim koordinatat e mëposhtme: Hartojmë ekuacionin e rrafshit.

Ne llogarisim këndin midis aeroplanëve:

Përgjigje:

2. Bërja e një vizatimi:

Gjëja më e vështirë është të kuptosh se çfarë lloj avioni misterioz është ky, duke kaluar pingul nëpër pikë. Epo, gjëja kryesore është, çfarë është? Gjëja kryesore është vëmendja! Në fakt, vija është pingul. Vija e drejtë është gjithashtu pingul. Atëherë avioni që kalon nëpër këto dy vija do të jetë pingul me vijën dhe, nga rruga, do të kalojë nëpër pikë. Ky aeroplan kalon edhe nga maja e piramidës. Pastaj avioni i dëshiruar - Dhe avioni tashmë na është dhënë. Kërkojmë koordinatat e pikave.

Gjejmë koordinatat e pikës përmes pikës. Nga fotografia e vogël është e lehtë të konkludohet se koordinatat e pikës do të jenë si më poshtë: Çfarë mbetet për të gjetur tani për të gjetur koordinatat e majës së piramidës? Ju gjithashtu duhet të llogarisni lartësinë e tij. Kjo bëhet duke përdorur të njëjtën teoremë të Pitagorës: së pari provoni atë (në mënyrë të parëndësishme nga trekëndëshat e vegjël që formojnë një katror në bazë). Meqenëse sipas kushteve kemi:

Tani gjithçka është gati: koordinatat e kulmit:

Ne hartojmë ekuacionin e aeroplanit:

Ju jeni tashmë një ekspert në llogaritjen e përcaktuesve. Pa vështirësi do të merrni:

Ose ndryshe (nëse i shumëzojmë të dyja anët me rrënjën e dyve)

Tani le të gjejmë ekuacionin e aeroplanit:

(Nuk keni harruar se si e marrim ekuacionin e një aeroplani, apo jo? Nëse nuk e kuptoni se nga erdhi ky minus një, atëherë kthehuni te përkufizimi i ekuacionit të një aeroplani! Thjesht ka dalë gjithmonë përpara kësaj avioni im i përkiste origjinës së koordinatave!)

Ne llogarisim përcaktorin:

(Mund të vëreni se ekuacioni i rrafshit përkon me ekuacionin e drejtëzës që kalon nëpër pika dhe! Mendoni pse!)

Tani le të llogarisim këndin:

Duhet të gjejmë sinusin:

Përgjigje:

3. Pyetje e ndërlikuar: çfarë mendoni se është një prizëm drejtkëndor? Ky është vetëm një paralelipiped që ju e dini mirë! Le të bëjmë një vizatim menjëherë! Ju as nuk duhet ta përshkruani bazën veç e veç, ajo ka pak përdorim këtu:

Aeroplani, siç kemi theksuar më herët, është shkruar në formën e një ekuacioni:

Tani le të krijojmë një aeroplan

Ne krijojmë menjëherë ekuacionin e aeroplanit:

Duke kërkuar për një kënd:

Tani përgjigjet për dy problemet e fundit:

Epo, tani është koha për të bërë një pushim të vogël, sepse ju dhe unë jemi të shkëlqyer dhe kemi bërë një punë të shkëlqyer!

Koordinatat dhe vektorët. Niveli i avancuar

Në këtë artikull do të diskutojmë me ju një klasë tjetër problemesh që mund të zgjidhen duke përdorur metodën e koordinatave: problemet e llogaritjes së distancës. Përkatësisht, ne do të shqyrtojmë rastet e mëposhtme:

1. Llogaritja e distancës ndërmjet vijave të kryqëzuara.

Unë i kam porositur këto detyra për të rritur vështirësinë. Rezulton të jetë më e lehtë për t'u gjetur distanca nga pika në aeroplan, dhe gjëja më e vështirë është të gjesh distanca midis vijave të kryqëzimit. Edhe pse, natyrisht, asgjë nuk është e pamundur! Le të mos zvarritemi dhe menjëherë të vazhdojmë të shqyrtojmë klasën e parë të problemeve:

Llogaritja e distancës nga një pikë në një plan

Çfarë na duhet për të zgjidhur këtë problem?

1. Koordinatat e pikave

Pra, pasi të kemi të gjitha të dhënat e nevojshme, zbatojmë formulën:

Duhet ta dini tashmë se si e ndërtojmë ekuacionin e një rrafshi nga problemet e mëparshme që diskutova në pjesën e fundit. Le të kalojmë drejtpërdrejt te detyrat. Skema është si më poshtë: 1, 2 - Unë ju ndihmoj të vendosni, dhe në disa detaje, 3, 4 - vetëm përgjigja, ju e zgjidhni vetë problemin dhe krahasoni. Le të fillojmë!

Detyrat:

1. Jepet një kub. Gjatësia e skajit të kubit është e barabartë. Gjeni distancën nga se-re-di-na nga prerja në rrafsh

2. Jepet e drejta me katër qymyr pi-ra-mi-po, ana e anës është e barabartë me bazën. Gjeni distancën nga pika në rrafshin ku - se-ri-di-në skajet.

3. Në trekëndëshin e drejtë pi-ra-mi-de me os-no-va-ni-em, skaji anësor është i barabartë, dhe njëqind-ro-on os-no-va-nia është i barabartë. Gjeni distancën nga maja në aeroplan.

4. Në një prizëm gjashtëkëndor të drejtë, të gjitha skajet janë të barabarta. Gjeni distancën nga një pikë në një plan.

Zgjidhjet:

1. Vizatoni një kub me skaje të vetme, ndërtoni një segment dhe një plan, shënoni mesin e segmentit me një shkronjë

.

Së pari, le të fillojmë me atë të lehtë: gjeni koordinatat e pikës. Që atëherë (kujtoni koordinatat e mesit të segmentit!)

Tani përpilojmë ekuacionin e aeroplanit duke përdorur tre pika

\[\majtas| (\fillimi(array)(*(20)(c))x&0&1\\y&1&0\\z&1&1\fund(array)) \djathtas| = 0\]

Tani mund të filloj të gjej distancën:

2. Fillojmë sërish me një vizatim në të cilin shënojmë të gjitha të dhënat!

Për një piramidë, do të ishte e dobishme të vizatoni bazën e saj veçmas.

Edhe fakti që vizatoj si pula me putrën e saj nuk do të na pengojë ta zgjidhim këtë problem me lehtësi!

Tani është e lehtë të gjesh koordinatat e një pike

Që nga koordinatat e pikës, atëherë

2. Meqenëse koordinatat e pikës a janë mesi i segmentit, atëherë

Pa asnjë problem, ne mund të gjejmë koordinatat e dy pikave të tjera në aeroplan Ne krijojmë një ekuacion për rrafshin dhe e thjeshtojmë atë

\[\majtas| (\majtas| (\fillim(array)(*(20)(c))x&1&(\frac(3)(2))\\y&0&(\frac(3)(2))\\z&0&(\frac( (\sqrt 3 ))(2))\end(array)) \right|) \djathtas| = 0\]

Meqenëse pika ka koordinata: , ne llogarisim distancën:

Përgjigje (shumë e rrallë!):

Epo, e kuptove? Më duket se gjithçka këtu është po aq teknike sa në shembujt që shikuam në pjesën e mëparshme. Pra, jam i sigurt se nëse e keni zotëruar atë material, atëherë nuk do ta keni të vështirë t'i zgjidhni dy problemet e mbetura. Unë do t'ju jap vetëm përgjigjet:

Llogaritja e distancës nga një vijë e drejtë në një plan

Në fakt, këtu nuk ka asgjë të re. Si mund të vendosen një vijë e drejtë dhe një rrafsh në lidhje me njëra-tjetrën? Ata kanë vetëm një mundësi: të kryqëzohen, ose një vijë e drejtë është paralele me rrafshin. Sa mendoni se është distanca nga një drejtëz në rrafshin me të cilin kryqëzohet kjo drejtëz? Më duket se këtu është e qartë se një distancë e tillë është e barabartë me zero. Rast jo interesant.

Rasti i dytë është më i ndërlikuar: këtu distanca është tashmë jo zero. Megjithatë, duke qenë se drejtëza është paralele me rrafshin, atëherë çdo pikë e drejtëzës është e barabartë nga ky plan:

Kështu:

Kjo do të thotë që detyra ime është reduktuar në atë të mëparshmen: ne jemi duke kërkuar për koordinatat e çdo pike në një vijë të drejtë, duke kërkuar ekuacionin e rrafshit dhe duke llogaritur distancën nga pika në plan. Në fakt, detyra të tilla janë jashtëzakonisht të rralla në Provimin e Unifikuar të Shtetit. Unë arrita të gjeja vetëm një problem, dhe të dhënat në të ishin të tilla që metoda e koordinatave nuk ishte shumë e zbatueshme për të!

Tani le të kalojmë në një klasë tjetër, shumë më të rëndësishme të problemeve:

Llogaritja e distancës së një pike në një vijë

Çfarë na duhet?

1. Koordinatat e pikës nga e cila kërkojmë distancën:

2. Koordinatat e çdo pike që shtrihet në një vijë

3. Koordinatat e vektorit drejtues të drejtëzës

Çfarë formule përdorim?

Çfarë do të thotë emëruesi i kësaj thyese duhet të jetë e qartë për ju: kjo është gjatësia e vektorit drejtues të drejtëzës. Ky është një numërues shumë i ndërlikuar! Shprehja nënkupton modulin (gjatësinë) e produktit vektorial të vektorëve dhe Si të llogarisim produktin e vektorit, kemi studiuar në pjesën e mëparshme të punës. Rifresko njohuritë tuaja, do të na duhen shumë tani!

Kështu, algoritmi për zgjidhjen e problemeve do të jetë si më poshtë:

1. Kërkojmë koordinatat e pikës nga e cila kërkojmë distancën:

2. Ne kërkojmë koordinatat e çdo pike të drejtëzës në të cilën kërkojmë distancën:

3. Ndërtoni një vektor

4. Ndërtoni një vektor drejtues të një drejtëze

5. Llogaritni prodhimin e vektorit

6. Kërkojmë gjatësinë e vektorit që rezulton:

7. Llogaritni distancën:

Kemi shumë punë për të bërë, dhe shembujt do të jenë mjaft kompleks! Pra, tani përqendroni të gjithë vëmendjen tuaj!

1. Jepet një trekëndësh i drejtë pi-ra-mi-da me majë. Njëqind-ro-në bazë të pi-ra-mi-dy është i barabartë, ju jeni të barabartë. Gjeni distancën nga skaji gri në vijën e drejtë, ku pikat dhe janë skajet gri dhe nga veterinaria.

2. Gjatësitë e brinjëve dhe këndi i drejtë-no-go par-ral-le-le-pi-pe-da janë të barabarta në përputhje me rrethanat dhe Gjeni distancën nga maja në vijën e drejtë.

3. Në një prizëm gjashtëkëndor të drejtë, të gjitha skajet janë të barabarta, gjeni distancën nga një pikë në një vijë të drejtë

Zgjidhjet:

1. Ne bëjmë një vizatim të pastër në të cilin shënojmë të gjitha të dhënat:

Kemi shumë punë për të bërë! Së pari, do të doja të përshkruaj me fjalë se çfarë do të kërkojmë dhe në çfarë rendi:

1. Koordinatat e pikave dhe

2. Koordinatat e pikave

3. Koordinatat e pikave dhe

4. Koordinatat e vektorëve dhe

5. Produkti i tyre kryq

6. Gjatësia e vektorit

7. Gjatësia e produktit të vektorit

8. Largësia nga në

Epo, ne kemi shumë punë përpara! Le t'ia dalim me mëngët përveshur!

1. Për të gjetur koordinatat e lartësisë së piramidës, duhet të dimë koordinatat e pikës një trekëndësh barabrinjës, ndahet në raport, duke llogaritur nga kulmi, nga këtu. Më në fund, morëm koordinatat:

Koordinatat e pikave

2. - mesi i segmentit

3. - mesi i segmentit

Pika e mesme e segmentit

4.Koordinatat

Koordinatat vektoriale

5. Llogaritni produktin e vektorit:

6. Gjatësia e vektorit: mënyra më e lehtë për t'u zëvendësuar është se segmenti është mesi i trekëndëshit, që do të thotë se është i barabartë me gjysmën e bazës. Kështu që.

7. Llogaritni gjatësinë e prodhimit të vektorit:

8. Së fundi, gjejmë distancën:

Uh, kjo është ajo! Unë do t'ju them sinqerisht: zgjidhja e këtij problemi duke përdorur metoda tradicionale (nëpërmjet ndërtimit) do të ishte shumë më e shpejtë. Por këtu unë reduktova gjithçka në një algoritëm të gatshëm! Mendoj se algoritmi i zgjidhjes është i qartë për ju? Prandaj, do t'ju kërkoj t'i zgjidhni vetë dy problemet e mbetura. Le të krahasojmë përgjigjet?

Përsëri, e përsëris: është më e lehtë (më e shpejtë) t'i zgjidhësh këto probleme përmes ndërtimeve, sesa t'i drejtohesh metodës së koordinatave. Unë e demonstrova këtë metodë zgjidhjeje vetëm për t'ju treguar një metodë universale që ju lejon të "mos përfundoni ndërtimin e asgjë".

Më në fund, merrni parasysh klasën e fundit të problemeve:

Llogaritja e distancës midis drejtëzave të kryqëzuara

Këtu algoritmi për zgjidhjen e problemeve do të jetë i ngjashëm me atë të mëparshëm. Ajo që kemi:

3. Çdo vektor që lidh pikat e vijës së parë dhe të dytë:

Si e gjejmë distancën ndërmjet vijave?

Formula është si më poshtë:

Numëruesi është moduli i produktit të përzier (e kemi prezantuar në pjesën e mëparshme), dhe emëruesi është, si në formulën e mëparshme (moduli i produktit vektorial të vektorëve të drejtimit të vijave të drejta, distanca ndërmjet të cilave ne janë në kërkim).

Unë do t'ju kujtoj atë

Pastaj formula për distancën mund të rishkruhet si:

Ky është një përcaktor i ndarë me një përcaktor! Edhe pse, të them të drejtën, nuk kam kohë për shaka këtu! Kjo formulë është, në fakt, shumë e rëndë dhe çon në llogaritje mjaft komplekse. Po të isha në vendin tuaj, do t'i drejtohesha vetëm si mjet i fundit!

Le të përpiqemi të zgjidhim disa probleme duke përdorur metodën e mësipërme:

1. Në një prizëm trekëndësh të drejtë, të gjitha skajet e të cilit janë të barabarta, gjeni distancën midis drejtëzave dhe.

2. Duke pasur parasysh një prizëm trekëndor të drejtë, të gjitha skajet e bazës janë të barabarta me seksionin që kalon nëpër brinjën e trupit dhe brinjët se-re-di-pus janë një katror. Gjeni distancën midis drejtëzave dhe

Unë vendos të parën, dhe në bazë të saj, ju vendosni të dytën!

1. Vizatoj një prizëm dhe shënoj drejtëza dhe

Koordinatat e pikës C: atëherë

Koordinatat e pikave

Koordinatat vektoriale

Koordinatat e pikave

Koordinatat vektoriale

Koordinatat vektoriale

\[\majtas((B,\mbidrejtë-shigjetë (A(A_1)) \overrightarrow (B(C_1)) ) \djathtas) = ​​\majtas| (\fillimi(array)(*(20)(l))(\fillimi(array)(*(20)(c))0&1&0\end(array))\\(\fillimi(array)(*(20) (c)) 0&0&1\fund(array))\\(\fillimi(array)(*(20)(c))(\frac((\sqrt 3))(2))&( - \frac(1) (2))&1\end(array))\end(array)) \djathtas| = \frac((\sqrt 3 ))(2)\]

Ne llogarisim produktin e vektorit ndërmjet vektorëve dhe

\[\mbi shigjetë e drejtë (A(A_1)) \cdot \mbidrejtë shigjetë (B(C_1)) = \majtas| \fille(array)(l)\fille(array)(*(20)(c))(\overrightarrow i )&(\overrightarrow j)&(\overrightarrow k)\end(array)\\\fille(array )(*(20)(c))0&0&1\fund(array)\\\fillimi(array)(*(20)(c))(\frac((\sqrt 3))(2))&( - \ frac(1)(2))&1\end(array)\end(array) \right| - \frac((\sqrt 3 ))(2)\mbi shigjetë e djathta k + \frac(1)(2)\mbi shigjetë e drejtë i \]

Tani llogarisim gjatësinë e tij:

Përgjigje:

Tani përpiquni të përfundoni detyrën e dytë me kujdes. Përgjigja për të do të jetë: .

Koordinatat dhe vektorët. Përshkrimi i shkurtër dhe formulat bazë

Një vektor është një segment i drejtuar. - fillimi i vektorit, - fundi i vektorit.
Një vektor shënohet me ose.

Vlere absolute vektor - gjatësia e segmentit që përfaqëson vektorin. Shënohet si.

Koordinatat e vektorit:

,
ku janë skajet e vektorit \displaystyle a .

Shuma e vektorëve: .

Produkti i vektorëve:

Produkti me pika i vektorëve: