Линия пересечения поверхности второго порядка x 2/ 9 − y 2 /4 + z 2 /25 = − 1 плоскостью, перпендикулярной оси ox и не проходящей через начало координат, является 1. прямой 2. окружностью 3. эллипсом 4. гиперболой 5. параболой
Чтобы ответить на данный вопрос, необходимо рассмотреть уравнение поверхности второго порядка:
(x^2)/9 - (y^2)/4 + (z^2)/25 = -1
Для начала заметим, что при замене y и z на 0, у нас получается следующее:
(x^2)/9 = -1
Однако, это уравнение не имеет решений, так как квадрат числа не может быть отрицательным. Значит, у нас есть решение только в том случае, если x не равен 0.
После этого, мы можем преобразовать уравнение и перенести все слагаемые на одну сторону:
(x^2)/9 + (y^2)/4 + (z^2)/25 + 1 = 0
Теперь, заменим переменные x, y и z на их соответствующие значения в векторном уравнении прямой:
x = x0 + at,
y = y0 + bt,
z = z0 + ct,
где x0, y0 и z0 - координаты точки на прямой, а a, b и c - компоненты направляющего вектора.
Так как прямая пересекает поверхность второго порядка, мы можем подставить значения переменных x, y и z в уравнение поверхности:
Для того, чтобы данное уравнение было выполнено для любого t, коэффициент при каждом слагаемом должен быть равен нулю. Таким образом, мы получаем следующую систему уравнений:
Заметим, что коэффициенты a, b и c представляют собой компоненты направляющего вектора прямой, перпендикулярной оси ox. Так как данная прямая не проходит через начало координат, и a не равно 0, мы можем сделать вывод, что a, b и c также не равны 0.
Исходя из этого, мы можем следующим образом выразить значения x0, y0 и z0:
Таким образом, получается, что исходное уравнение является квадратным уравнением относительно t, где коэффициенты a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162, a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162 и a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162 - a^3/9, - b^3/40 и -5*c^3/9.
Исходя из этого, мы видим, что линия пересечения поверхности второго порядка x^2/9 - y^2/4 + z^2/25 = -1 плоскостью, перпендикулярной оси ox и не проходящей через начало координат, является параболой (прямой вида y = mx^2 + nx + p).
Таким образом, ответ на вопрос: линия пересечения поверхности второго порядка x^2/9 - y^2/4 + z^2/25 = -1 плоскостью, перпендикулярной оси ox и не проходящей через начало координат, является параболой (прямой вида y = mx^2 + nx + p).
(x^2)/9 - (y^2)/4 + (z^2)/25 = -1
Для начала заметим, что при замене y и z на 0, у нас получается следующее:
(x^2)/9 = -1
Однако, это уравнение не имеет решений, так как квадрат числа не может быть отрицательным. Значит, у нас есть решение только в том случае, если x не равен 0.
После этого, мы можем преобразовать уравнение и перенести все слагаемые на одну сторону:
(x^2)/9 + (y^2)/4 + (z^2)/25 + 1 = 0
Теперь, заменим переменные x, y и z на их соответствующие значения в векторном уравнении прямой:
x = x0 + at,
y = y0 + bt,
z = z0 + ct,
где x0, y0 и z0 - координаты точки на прямой, а a, b и c - компоненты направляющего вектора.
Так как прямая пересекает поверхность второго порядка, мы можем подставить значения переменных x, y и z в уравнение поверхности:
((x0 + at)^2)/9 + ((y0 + bt)^2)/4 + ((z0 + ct)^2)/25 + 1 = 0
Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:
(x0^2)/9 + (2ax0t)/9 + (a^2t^2)/9 + (y0^2)/4 + (2by0t)/4 + (b^2t^2)/4 + (z0^2)/25 + (2cz0t)/25 + (c^2t^2)/25 + 1 = 0
Для того, чтобы данное уравнение было выполнено для любого t, коэффициент при каждом слагаемом должен быть равен нулю. Таким образом, мы получаем следующую систему уравнений:
(2ax0)/9 + (a^2)/9 = 0,
(2by0)/4 + (b^2)/4 = 0,
(2cz0)/25 + (c^2)/25 = 0.
Заметим, что коэффициенты a, b и c представляют собой компоненты направляющего вектора прямой, перпендикулярной оси ox. Так как данная прямая не проходит через начало координат, и a не равно 0, мы можем сделать вывод, что a, b и c также не равны 0.
Исходя из этого, мы можем следующим образом выразить значения x0, y0 и z0:
x0 = - (9*a^2)/(2*a),
y0 = - (4*b^2)/(2*b),
z0 = - (25*c^2)/(2*c).
Теперь, мы можем подставить эти значения в уравнение поверхности:
((-(9*a^2)/(2*a) + at)^2)/9 + ((-(4*b^2)/(2*b) + bt)^2)/4 + ((-(25*c^2)/(2*c) + ct)^2)/25 + 1 = 0
Упростим это уравнение:
(81*a^2 - 36*a^3*t + 4*b^2 - 4*b^3*t + 25*c^2 - 50*c^3*t + 36*a^2*t^2 - 4*b^2*t^2 + 4*c^2*t^2)/162 + 1 = 0.
Разделим все слагаемые на 162:
81*a^2/162 - 36*a^3*t/162 + 4*b^2/162 - 4*b^3*t/162 + 25*c^2/162 - 50*c^3*t/162 + 36*a^2*t^2/162 - 4*b^2*t^2/162 + 4*c^2*t^2/162 + 1/162 = 0.
Упростим это уравнение:
a^2/2 - a^3*t/9 + b^2/40 - b^3*t/40 + c^2/6 - 5*c^3*t/9 + 2*a^2*t^2/9 - b^2*t^2/40 + c^2*t^2/40 + 1/162 = 0.
Теперь, давайте рассмотрим каждое слагаемое по отдельности:
a^2/2 сопровождается слагаемыми только с членами t^2 и t, тем самым может быть представлено как a^2/2 * t^2 + a^2/2 * t.
b^2/40 сопровождается только слагаемыми t^2 и t, тем самым может быть представлено как b^2/40 * t^2 + b^2/40 * t.
c^2/6 сопровождается только слагаемыми t^2 и t, тем самым может быть представлено как c^2/6 * t^2 + c^2/6 * t.
1/162 сопровождается только слагаемым t, тем самым может быть представлено как 1/162 * t.
Таким образом, мы можем записать исходное уравнение следующим образом:
(a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162) + (a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162) * t + (a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162) * t^2 - a^3/9 * t^2 - b^3/40 * t^2 - 5*c^3/9 * t^2.
Таким образом, получается, что исходное уравнение является квадратным уравнением относительно t, где коэффициенты a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162, a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162 и a^2/2 + b^2/40 + c^2/6 + 1/162 - a^3/9, - b^3/40 и -5*c^3/9.
Исходя из этого, мы видим, что линия пересечения поверхности второго порядка x^2/9 - y^2/4 + z^2/25 = -1 плоскостью, перпендикулярной оси ox и не проходящей через начало координат, является параболой (прямой вида y = mx^2 + nx + p).
Таким образом, ответ на вопрос: линия пересечения поверхности второго порядка x^2/9 - y^2/4 + z^2/25 = -1 плоскостью, перпендикулярной оси ox и не проходящей через начало координат, является параболой (прямой вида y = mx^2 + nx + p).