Канонічні і параметричні рівняння прямої. Рівняння прямої з кутовим коефіцієнтом
Канонічні і параметричні рівняння прямої. Положення прямої в просторі і системі координат
повністю визначається деякою точкою
цієї прямої і ненульовим вектором
, паралельним до цієї прямої (рис. 8.3).
Ненульовий вектор, паралельний до прямої, називають напрямним вектором цієї прямої.
Для довільної точки прямої
і тільки для точок даної прямої вектор
. Записавши умову паралельності цих векторів в координатній формі, отримаємо канонічні рівняння прямої в просторі:
. (8.5)
Так як вектор , то з умови колінеарності векторів маємо
, де
– скалярний множник, що називається параметром. Тоді рівняння (8.5) можна переписати у вигляді
або рівносильно
(8.6)
Рівняння (8.6) називаються параметричними рівняннями прямої в просторі.
Приклад 8.3.Скласти рівняння прямої, що проходить через задану точку паралельно до заданого вектора
.
Розв’язок. Підставимо координати точки і вектора
в рівняння (8.5), отримаємо
. t
Якщо задана пряма на площині , то канонічні рівняння прямоїмають вигляд
, (8.7)
а параметричні –
(8.8)
де – координати точки
,
– координати напрямного вектора
.
Рівняння прямої з кутовим коефіцієнтом. Якщо пряма
не паралельна осі
, то
. Тоді рівняння (8.7) можна записати у вигляді
.
Величина , де
– кут, який утворює пряма
з віссю
(кут
відраховується проти годинникової стрілки від додатного напрямку осі
, рис. 8.3). Позначивши
, отримаємо рівняння:
, (8.9)
називають кутовим коефіцієнтом, а рівняння (8.9) – рівнянням прямої, що проходить через задану точку з заданим кутовим коефіцієнтом.
Рівняння (8.9) з різними значеннями називають також рівняннями в’язки прямих з центром в точці
. З цієї в’язки не можна визначити лише пряму, паралельну осі
.
Позначивши в рівнянні (8.9) , отримаємо рівняння прямої з заданим кутовим коефіцієнтом:
. (8.10)
Приклад 8.4.Скласти рівняння прямої, що проходить через задану точку під кутом
до осі
.
Розв’язок. Кутовий коефіцієнт прямої . Підставимо координати точки
і знайдений коефіцієнт
в рівняння (8.9), отримаємо
або
. t