6.7

Пучки и связки линий второго порядка

[27/52%]
Показать
LaTeX
Задача 622

Не находя точки пересечения окружностей

(x−1)2+(y+2)2−18=0 и (x+3)2+(y−1)2−36=0 (x-1)^{2}+(y+2)^{2}-18 = 0 \quad \text{ и } \quad (x+3)^{2}+(y-1)^{2}-36 = 0

составить уравнение их общей хорды.

?
Задача 623

Две линии второго порядка пересекаются по четырем точкам P,Q,R,SP, Q, R, S. Известно, что оси канонической системы координат для первой линии параллельны каноническим осям второй. Доказать, что точки P,Q,R,SP, Q, R, S лежат на одной окружности.

?
Задача 624

Доказать, что для того, чтобы четыре точки параболы y=kx2y = k x^{2} лежали на одной окружности, необходимо и достаточно, чтобы сумма абсцисс этих точек была равна нулю.

?
Задача 625

Даны два эллипса, уравнения которых отличаются только свободными членами. Доказать, что они гомотетичны.

?
Задача 626

Известно, что уравнения двух гипербол отличаются только свободными членами. Доказать, что у них общие асимптоты.

?
Задача 627

Уравнения двух парабол отличаются только свободными членами. Доказать, что эти параболы отличаются сдвигом вдоль их общей оси.

?
Задача 628

Дана линия второго порядка 3x2−2xy+y2+6x−9=03 x^{2}-2 x y+y^{2}+6 x-9 = 0. Найти кривую второго порядка, оси симметрии которой совпадают с осями указанной кривой, а полуоси в два раза больше.

?
Задача 629

Найти гиперболу, симметричную равносторонней гиперболе x2−6xy−y2+12x−6y+5=0x^{2}-6 x y-y^{2}+12 x-6 y+5 = 0 относительно ее асимптот.

?
Задача 630

Какие из следующих условий на кривую второго порядка Г записываются как линейные однородные соотношения на коэффициенты ее уравнения? В каждом случае, когда это так, найти количество линейно независимых соотношений, соответствующих указанному условию:

?
(1)

I1=0I_{1} = 0

(2)

I2=0I_{2} = 0;

(3)

I3=0I_{3} = 0;

(4)

кривая Γ\Gamma проходит через данную точку (x0,y0)\left(x_{0}, y_{0}\right);

(5)

кривая Г касается данной прямой ℓ\ell;

(6)

кривая Γ\Gamma касается данной прямой ℓ\ell в точке (x0,y0)∈ℓ\left(x_{0}, y_{0}\right) \in \ell или имеет особенность в этой точке;

(7)

кривая Г имеет данное асимптотическое направление;

(8)

данная прямая ℓ\ell является асимптотой кривой Γ\Gamma;

(9)

данная прямая ℓ\ell является осью симметрии кривой Γ\Gamma, но не содержится в Γ\Gamma;

(10)

данные два направления (α1,β1)(\alpha_{1}, \beta_{1}) и (α2,β2)(\alpha_{2}, \beta_{2}) сопряжены относительно Г;

(11)

данное направление (α,β)(\alpha , \beta ) является главным для Γ\Gamma;

(12)

данная точка (x0,y0)\left(x_{0}, y_{0}\right) является центром кривой Γ\Gamma;

(13)

данная прямая ℓ\ell является диаметром или асимптотой кривой ГГ.

Задача 631

Доказать, что если невырожденная линия второго порядка проходит через вершины треугольника, не являющегося прямоугольным, и точку пересечения его высот, то эта линия есть равносторонняя гипербола.

?
Задача 632

Доказать, что если две равносторонние гиперболы пересекаются в четырех точках, то каждая из этих точек есть точка пересечения высот треугольника, образованного тремя другими точками.

?
Задача 633

Доказать, что всякая линия второго порядка, проходящая через четыре точки пересечения двух равносторонних гипербол, есть равносторонняя гипербола или пара взаимно перпендикулярных прямых.

?
Задача 634

(Окружность девяти точек). Доказать, что центры равносторонних гипербол, описанных около данного треугольника, вместе с основаниями его высот образуют окружность, проходящую через середины сторон треугольника и середины отрезков, соединяющих его вершины с точкой пересечения высот.

?
Задача 635

Найти геометрическое место центров гипербол, проходящих через две фиксированные точки P,QP, Q и имеющих одни и те же асимптотические направления.

?
Задача 636

Написать уравнение гиперболы, которая касается оси OxO x в точке P(3,0)P(3,0), имеет ось ОуО у своей асимптотой и проходит через точку Q(1,1)Q(1,1).

?
Задача 637

Составить уравнение линии второго порядка, которая касается прямых x−1=0x-1 = 0 и x+y−2=0x+y-2 = 0 в точках (1,0)(1,0) и (0,2)(0,2) и проходит через точку (0,0)(0,0).

?
Задача 638

Составить уравнение линии второго порядка, проходящей через начало координат и касающейся прямой 4x+3y+2=04 x+3 y+2 = 0 в точке O1(1,−2)O_{1}(1,-2), а прямой x−y−1=0x-y-1 = 0 — в точке O2(0,−1)O_{2}(0,-1).

?
Задача 639

Дан треугольник MON:O(0,0),M(8,0),N(0,6)M O N: O(0,0), M(8,0), N(0,6). Написать уравнение линии второго порядка, проходящей через вершину OO этого треугольника, пересекающей стороны OMO M и ONO N в их серединах и касающейся стороны MNM N в ее середине.

?
Задача 640

Пусть N1,N2,N3,N4N_{1}, N_{2}, N_{3}, N_{4} — четыре точки, из которых никакие три не лежат на одной прямой, fij(x,y)=0f_{i j}(x, y) = 0 — уравнение прямой, соединяющей точки NiN_{i} и NjN_{j}. Показать, что любая кривая второго порядка, проходящая через точки N1,…,N4N_{1}, \ldots , N_{4}, задается уравнением вида λf12(x,y)f34(x,y)+μf14(x,y)f23(x,y)=0\lambda f_{12}(x, y) f_{34}(x, y)+\mu f_{14}(x, y) f_{23}(x, y) = 0.

?
Задача 641

Показать, что если две кривые второго порядка имеют пять общих точек, никакие четыре из которых не лежат на одной прямой, то они совпадают.

?
Задача 642

Составить уравнение линии второго порядка, проходящей через точки пересечения прямых x+y−4=0,16x+31y−48=0x+y-4 = 0,16 x+31 y-48 = 0 с прямыми y−2=0,y+2=0y-2 = 0, y+2 = 0 и касающейся оси OxO x.

?
Задача 643

Написать уравнение линии второго порядка, проходящей через пять точек (0,0),(0,1),(1,0),(2,−5),(−5,2)(0,0),(0,1),(1,0),(2,-5),(-5,2).

?
Задача 644

Доказать, что если кривая третьего порядка f(x,y)=0f(x, y) = 0 имеет с нераспадающейся кривой второго порядка g(x,y)=0g(x, y) = 0 семь общих точек, то она распадается на кривую g(x,y)=0g(x, y) = 0 и прямую.

?
Задача 645

Пусть Γ\Gamma — невырожденная кривая второго порядка, P1,P2,…P_{1}, P_{2}, \ldots..., P6P_{6} — вершины вписанного в нее шестиугольника, fij(x,y)=0f_{i j}(x, y) = 0 уравнение прямой PiPjP_{i} P_{j}. Найти λ\lambda, при котором кривая

f12(x,y)f34(x,y)f56(x,y)−λf23(x,y)f45(x,y)f16(x,y)=0 f_{12}(x, y) f_{34}(x, y) f_{56}(x, y)-\lambda f_{23}(x, y) f_{45}(x, y) f_{16}(x, y) = 0

распадается на кривую Γ\Gamma и прямую.

?
Задача 646

Пусть fij(x,y)=0f_{i j}(x, y) = 0 — уравнения прямых из предыдущей задачи Доказать теорему Паскаля: три точки пересечения прямых

f12(x,y)=0 и f45(x,y)=0f23(x,y)=0 и f56(x,y)=0f34(x,y)=0 и f16(x,y)=0 \begin{array}{lll} f_{12}(x, y) = 0 & \text{ и } & f_{45}(x, y) = 0 \\ f_{23}(x, y) = 0 & \text{ и } & f_{56}(x, y) = 0 \\ f_{34}(x, y) = 0 & \text{ и } & f_{16}(x, y) = 0 \end{array}

лежат на одной прямой.

?
Задача 647

Составить уравнение параболы, касающейся всех сторон четырехугольника с вершинами M1(0,0),M2(6,0),M3(5,3),M4(0,2)M_{1}(0,0), M_{2}(6,0), M_{3}(5,3), M_{4}(0,2).

?
Задача 648

Определить геометрическое место центров линий второго порядка, касающихся сторон четырехугольника N1N2N3N4N_{1} N_{2} N_{3} N_{4}, если даны координаты вершин N1(4,0),N2(0,2),N3(−3,0),N4(0,−1)N_{1}(4,0), N_{2}(0,2), N_{3}(-3,0), N_{4}(0,-1).

?