3.2

Взаимное расположение прямых на плоскости. Пучки прямых

[16/88%]
Показать
LaTeX
Задача 269

Даны две прямые Ax+By+C=0A x+B y+C = 0 и x=x0+at,y=y0+btx = x_{0}+a t, y = y_{0}+b t. Найти условия, необходимые и достаточные для того, чтобы эти прямые:

?
(1)

пересекались;

(2)

были параллельны;

(3)

совпадали.

Задача 270

Даны две прямые

x=x1+a1t,y=y1+b1t;x=x2+a2t,y=y2+b2t x = x_{1}+a_{1} t, \quad y = y_{1}+b_{1} t ; \quad x = x_{2}+a_{2} t, \quad y = y_{2}+b_{2} t

Найти условия, необходимые и достаточные для того, чтобы эти прямые:

?
(1)

пересекались;

(2)

были параллельны;

(3)

совпадали.

Задача 271

В каждом из следующих случаев определить взаимное расположение прямых ℓ1\ell_{1} и ℓ2\ell_{2}. Если прямые пересекаются, найти координаты точки пересечения:

?
(1)

ℓ1:3x−y−2=0,ℓ2:6x−2y−2=0\ell_{1}: 3 x-y-2 = 0, \quad \ell_{2}: 6 x-2 y-2 = 0;

(2)

ℓ1:x=1+2t,y=−3+t\ell_{1}: x = 1+2 t, y = -3+t,

ℓ2:x=7−4t,y=−2t\ell_{2}: x = 7-4 t, y = -2 t

(3)

ℓ1:2x+3y+1=0\ell_{1}: 2 x+3 y+1 = 0

ℓ2:x=1+3t,y=−2+2t\ell_{2}: x = 1+3 t, y = -2+2 t

(4)

ℓ1:x=1+t,y=−2−3t\ell_{1}: x = 1+t, y = -2-3 t,

ℓ2:x=5−2t,y=1+t\ell_{2}: x = 5-2 t, y = 1+t

(5)

ℓ1:x+2y+2=0\ell_{1}: x+2 y+2 = 0,

ℓ2:x=−4t,y=−1+2t\ell_{2}: x = -4 t, y = -1+2 t

(6)

ℓ1:x=1+6t,y=2+4t\ell_{1}: x = 1+6 t, y = 2+4 t,

ℓ2:2x−3y+1=0\ell_{2}: 2 x-3 y+1 = 0.

Задача 272

Даны три прямые ℓi:Aix+Biy+Ci=0,i=1,2,3\ell_{i}: A_{i} x+B_{i} y+C_{i} = 0, i = 1,2,3. Найти условия, необходимые и достаточные для того, чтобы:

?
(1)

все три прямые пересекались в одной общей точке, но никакие две не совпадали;

(2)

все три прямые были параллельны, но никакие две не совпадали;

(3)

данные прямые образовывали треугольник;

(4)

две прямые были параллельны, а третья их пересекала;

(5)

две прямые совпадали, а третья их пересекала;

(6)

две прямые совпадали, а третья была им параллельна;

(7)

все три прямые совпадали.

Задача 273

Найти необходимое и достаточное условие, при котором три прямые, заданные уравнениями Aix+Biy+Ci,i=1,2A_{i} x+B_{i} y+C_{i}, i = 1,2, 3, принадлежат одному пучку (собственному или несобственному).

?
Задача 274

Даны три попарно различные прямые ℓi:Aix+Biy+Ci=0\ell_{i}: A_{i} x+B_{i} y+C_{i} = 0, i=1,2,3i = 1,2,3, принадлежащие одному собственному пучку. Пусть ℓ\ell произвольная прямая, не принадлежащая тому же пучку и не параллельная данным прямым. В каком отношении точка R=ℓ3∩ℓR = \ell_{3} \cap \ell может делить отрезок PQP Q, где P=ℓ1∩ℓ,Q=ℓ2∩ℓP = \ell_{1} \cap \ell , Q = \ell_{2} \cap \ell?

?
Задача 275

Даны уравнения двух сторон треугольника 2x−y=0,5x−y=02 x-y = 0,5 x-y = 0 и уравнение 3x−y=03 x-y = 0 одной из медиан. Составить уравнение третьей стороны треугольника, зная, что на ней лежит точка (3,9)(3,9).

?
Задача 276

Даны три попарно различные прямые ℓi:Ax+By+Ci=0\ell_{i}: A x+B y+C_{i} = 0, i=1,2,3i = 1,2,3, принадлежащие одному несобственному пучку. Пусть ℓ\ell — произвольная прямая, не принадлежащая тому же пучку. В каком отношении точка R=ℓ3∩ℓR = \ell_{3} \cap \ell может делить отрезок PQP Q, где P=ℓ1∩ℓP = \ell_{1} \cap \ell, Q=ℓ2∩ℓ?Q = \ell_{2} \cap \ell ?

?
Задача 277

В каждом из следующих случаев определить взаимное расположение трех прямых:

?
(1)

3x−y−2=03 x-y-2 = 0;

6x−2y−2=0;6 x-2 y-2 = 0 ;

3x−2y−2=0;3 x-2 y-2 = 0 ;

(2)

x+2y+3=0x+2 y+3 = 0

2x+3y+5=02 x+3 y+5 = 0;

x−y+7=0x-y+7 = 0;

(3)

x−3y+5=0x-3 y+5 = 0

3x−y−1=03 x-y-1 = 0;

x−y+1=0x-y+1 = 0;

(4)

x−2y+7=0x-2 y+7 = 0;

2x−4y−1=02 x-4 y-1 = 0;

x=1+2t,y=−3+tx = 1+2 t, y = -3+t

(5)

x=2+5t,y=3−tx = 2+5 t, y = 3-t

x=−3−10t,y=4+2t;2x−y−1=0;x = -3-10 t, y = 4+2 t ; 2 x-y-1 = 0 ;

(6)

x=1+3t,y=−1−6t;x=2−t,y=3+2tx = 1+3 t, y = -1-6 t ; x = 2-t, y = 3+2 t;

2x+y−1=02 x+y-1 = 0

(7)

2x+3y−1=02 x+3 y-1 = 0;

x=−1−3t,y=1+2t;x=2+6t,y=−1−4tx = -1-3 t, y = 1+2 t ; \quad x = 2+6 t, y = -1-4 t.

Задача 278

Пусть ℓi(i=1,2,3)\ell_{i}(i = 1,2,3) — прямые на плоскости с уравнениями Aix+Biy+Ci=0A_{i} x+B_{i} y+C_{i} = 0, образующие треугольник. Доказать, что любая функция вида Ax+By+CA x+B y+C является линейной комбинацией левых частей уравнений прямых ℓi\ell_{i}, т. е. существуют такие константы λi\lambda_{i}, что

Ax+By+C=∑i=13λi(Aix+Biy+Ci) A x+B y+C = \sum _{i = 1}^{3} \lambda _{i}\left(A_{i} x+B_{i} y+C_{i}\right)

для всех x,yx, y.

?
Задача 279

Описать все тройки ℓi:Aix+Biy+Ci=0,i=1,2,3\ell_{i}: A_{i} x+B_{i} y+C_{i} = 0, i = 1,2,3, прямых на плоскости, обладающих следующим свойством: любая функция вида Ax+By+CA x+B y+C представима как линейная комбинация левых частей уравнений прямых ℓi\ell_{i}, т. е. существуют такие константы λi\lambda_{i}, что

Ax+By+C=∑i=13λi(Aix+Biy+Ci) A x+B y+C = \sum _{i = 1}^{3} \lambda _{i}\left(A_{i} x+B_{i} y+C_{i}\right)

для всех x,yx, y.

?
Задача 280

Описать всевозможные семейства прямых, уравнения которых Ax+By+C=0A x+B y+C = 0 представимы в виде линейной комбинации

Ax+By+C=∑i=13λi(Aix+Biy+Ci) A x+B y+C = \sum _{i = 1}^{3} \lambda _{i}\left(A_{i} x+B_{i} y+C_{i}\right)

уравнений Aix+Biy+Ci=0A_{i} x+B_{i} y+C_{i} = 0 трех фиксированных прямых ℓi,i=1,2,3\ell_{i}, i = 1,2,3.

?
Задача 281

Не находя точку пересечения прямых 2x−6y+3=02 x-6 y+3 = 0 и 5x+y−2=05 x + y-2 = 0, провести через нее прямые, параллельные осям координат, и прямую, проходящую через начало координат.

?
Задача 282

Даны две точки P(1,2)P(1,2) и Q(3,−4)Q(3,-4). Не находя уравнения прямой PQP Q, найти точку RR ее пересечения с прямой x+y−2=0x+y-2 = 0 и отношение λ\lambda, в котором она делит отрезок PQP Q.

?
Задача 283

Окружность, вписанная в треугольник ABCA B C, касается его сторон BC,CAB C, C A и ABA B соответственно в точках P,QP, Q и RR. Доказать, что прямые AP,BQA P, B Q и CRC R проходят через одну точку.

?
Задача 284

Стороны BC,CAB C, C A и ABA B треугольника ABCA B C разделены точками P,QP, Q и RR в отношениях:

BP→PC→=λ,CQ→QA→=μ,AR→RB→=v \frac{\overrightarrow {B P}}{\overrightarrow {P C}} = \lambda , \quad \frac{\overrightarrow {C Q}}{\overrightarrow {Q A}} = \mu , \quad \frac{\overrightarrow {A R}}{\overrightarrow {R B}} = v

При каких необходимых и достаточных условиях

?
(1)

прямые AP,BQA P, B Q и CRC R проходят через одну точку;

(2)

прямые AP,BQA P, B Q и CRC R параллельны?