Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по математике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн



Глава 11. Векторы

Назад Вперед
Назад Вперед

11.6. Вычисление угла между прямыми

Пусть прямые  и  заданы общими уравнениями
 и
Обозначим через φ величину угла между прямыми  и (напомним, что угол между прямыми измеряется от 0° до 90°), а через ψ – угол между нормальными векторами  и  этих прямых. Если ψ ≤ 90°, то φ = ψ. Если же ψ > 90°, то φ = 180° – ψ. В обоих случаях верно равенство  Из теоремы 11.10 следует, что
и, следовательно,
Записав через координаты, получим
Если прямые  и  заданы уравнениями с угловыми коэффициентами  и
 и
то нормальные векторы этих прямых могут быть   и выражение для косинуса угла между этими прямыми будет иметь вид:

Из последнего выражения следует, что если  то cos φ = 1 и φ = 0, то есть прямые параллельны или совпадают. С другой стороны, если прямые параллельны, то φ = 0 или cos φ = 1. Подставляя в правую часть вместо cos φ его значение 1, умножая обе части на знаменатель и возводя в квадрат, получим
Отсюда получаем

Если  то cos φ = 0 и  то есть прямые перпендикулярны. Обратно, если прямые перпендикулярны, то   или cos φ = 0. Отсюда следует с необходимостью

Следовательно, необходимые и достаточные условия параллельности и перпендикулярности двух прямых, заданных уравнениями с угловыми коэффициентами  и  формулируются следующим образом.

Теорема 11.13. 

Для того чтобы прямые  и  были

Пользуясь знанием координат направляющего и нормального векторов прямых, заданных общими уравнениями, можно сформулировать условия параллельности и перпендикулярности прямых через коэффициенты общих уравнений этих прямых.

Теорема 11.14. 

Для того чтобы прямые  и  были

Доказательство

Пусть задана прямая l общим уравнением Ax + By + C = 0 и некоторая точка  лежащая вне прямой. Поставим задачу найти расстояние  от этой точки до прямой l. Опустим перпендикуляр  из точки  на прямую l и обозначим   радиус-векторы точек  и  соответственно (см. рис. 11.6.1). Очевидно,

1
Рисунок 11.6.1

Пусть  – некоторая точка прямой l, отличная от точки  Тогда уравнение прямой l можно записать в нормальной векторной форме:
где  а  – вектор нормали к прямой l. Или, в векторной форме,

Очевидно, справедливо векторное равенство  причем   поэтому   Умножив обе части равенства скалярно на вектор , получим
Так как точка   лежит на прямой l, то   и, следовательно,  Подставляя в исходное равенство, найдем
Отсюда
Переходя к координатной форме записи и учитывая, что   имеем

Таким образом верна теорема

Теорема 11.15. 

Растояние от точки до прямой l, заданной уравнением Ax + By + C = 0 вычисляется по формуле


Назад Вперед
Наверх

Включить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий

Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по математике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн

Оборудование для творога
Описание оборудования. Оборудование для малого бизнеса
пищевые-цеха.рф
Смотрите также: Математика, Аннглийский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.