План урока уравнение сферы плоскости и прямой

Составление уравнений сферы, плоскости, прямой.
план-конспект занятия по геометрии (10, 11 класс)

Составление уравнений сферы, плоскости, прямой.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Составление уравнений сферы, плоскости, прямой.

Цели: формировать умение обучающихся решать задачи на данную тему; развивать логическое мышление, пространственное воображение; умение сравнивать, проводить аналогию, воспитание трудолюбия, усердия в достижении цели, формировать общие компетенции ОК.2, ОК.3, ОК.4, ОК.5, ОК.6.

Справочный материал и примеры.

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Общее уравнение прямой имеет вид: Ax + By + C , где А, В, С – некоторые числа. При этом коэффициенты одновременно не равны нулю, так как уравнение теряет смысл.

Вектор нормали — это вектор, перпендикулярный искомой прямой. Вектор нормали чаще всего записывается так: ( n 1; n 2 ) Координаты точки ( х 0 ; у 0 ) .

Уравнение прямой по точке и направляющему вектору: Если известна некоторая точка, принадлежащая прямой, и направляющий вектор этой прямой, то уравнение данной прямой можно составить по формуле: n 1 (x-х 0 )+n 2 (y-у 0 )=0

Общее уравнение плоскости:

Общее уравнение плоскости имеет вид Ax +By+Cz+D=0 , где коэффициенты A, B, C, D одновременно не равны нулю.

Уравнение плоскости по точке и направляющему вектору: Если известна некоторая точка, принадлежащая плоскости, и вектор n, перпендикулярный этой плоскости (который называют вектором нормали к плоскости), то уравнение данной плоскости можно составить по формуле:

A(x-х 0 )+B(y-у 0 )+C(z-z 0 )=0

Уравнение поверхности сферы:

Сфера радиуса R с центром в начале координат представлена уравнением второй степени. x 2 +y 2 +z 2 =R 2 (R – радиус сферы)

Сфера радиуса R центр которой не совпадает с началом координат представлена другим уравнением второй степени.

(x−a) 2 +(y−b) 2 +(z−c) 2 =R 2 (R — радиус сферы; a, b, c — смещение центра сферы относительно центра координат)

Задания для практической работы:

1. Составить уравнение сферы радиуса R = 5 с центром в начале координат.
2. Найти центр и радиус сферы (х+ 4) 2 + (y —3) 2 + z 2 =100.
3. Написать уравнение сферы с центром в точке С (2; —3; 5) и радиусом, равным 6.
4. Составить уравнение прямой по точке и направляющему вектору М (4, -2), n (3,2)
5. Составить уравнение плоскости по точке Р (4, -2; -1) и вектору нормали, n (-5;3,-2)
6. Доказать, что уравнение х 2 + у 2 + z 2 —2х+ 4у—6z+ 5 = 0, является уравнением сферы.
7. Найти уравнение прямой, проходящей через две точки: (-1, 2) и (2, 1).
8. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку А и перпендикулярной вектору ВС, если А(-4; 2; -1), В(1; 2;-1), С(-2; 0; 1).

1. Какой вид имеет общее уравнение плоскости?
2. Какой вид имеет уравнение плоскости по точке и вектору нормали?
3. Какой вид имеет уравнение прямой по точке и направляющему вектору?
4. Какой вид имеет общее уравнение прямой?
5. Какой вид имеет уравнение сферы?

Уравнение прямой, плоскости и сферы

306 гр. Математика. Дистанционное обучение. Тема 1-3.

Просмотр содержимого документа
«Уравнение прямой, плоскости и сферы»

Тема 1: Уравнение прямой в пространстве.

З адание: записать конспект и выполнить самостоятельную работу.

Пример 1. Составить уравнение прямой, проходящей через две точки:

Подставив в уравнение прямой соответствующие координаты, получим:

Упростим:

Ответ:

Пример 2. Составить уравнение прямой, проходящей через две точки:

Подставив в уравнение прямой соответствующие координаты, получим:

Упростим:

Ответ: Самостоятельная работа

Пример 1. Составить уравнение прямой, проходящей через две точки:

Пример 2. Составить уравнение прямой, проходящей через две точки:

Пример 3. Составить уравнение прямой, проходящей через две точки:

Тема 2: Уравнение плоскости в пространстве

Задание: записать конспект и выполнить самостоятельную работу

П ример 1: Принадлежит, ли точка В (-1; 2; 7) плоскости, заданной уравнением 2х+3у-z+3=0

Решение: Подставим координаты точки в уравнение и проверим верно ли равенство.

Ответ: точка В (-1; 2; 7) принадлежит плоскости.

Пример 2: Принадлежит, ли точка Е(0; 4; -6) плоскости, заданной уравнением х-5у-4z+2=0

Решение: Подставим координаты точки в уравнение и проверим верно ли равенство. х-5у-4z+2=0

0-5·4-4·(-6)+2=0-20+24+2=6≠0 не верно

Ответ: точка Е(0; 4; -6) не принадлежит плоскости.

Пример 3: При каком D точка А(1; 5;-2) принадлежит плоскости -3х+2у-z+D=0

Решение: Подставим координаты точки в уравнение и найдем D.

Пример 1: Принадлежит, ли точка В (-2; 3; 8) плоскости, заданной уравнением

Пример 2: Принадлежит, ли точка Е(3; 4; -2) плоскости, заданной уравнением

Пример 3: При каком D точка А(2; 4;-1) принадлежит плоскости -2х+5у-z+D=0

Решить задания №1, №2

О пределение. Сферой называется поверхность, состоящая из всех точек пространства, расположенных на данном расстоянии R от данной точки О.

R – радиус сферы, т. О – центр сферы.

Написать уравнение сферы с центром в точке О(1; 2; -5) и радиусом R=3.

Подставим в уравнение сферы: (х-1) 2 +(у-2) 2 +(z-(-5)) 2 =3 2 .

Упростим: (х-1) 2 +(у-2) 2 +(z+5) 2 =9.

Ответ: (х-1) 2 +(у-2) 2 +(z+5) 2 =9.

Пример 2. Дано уравнение сферы: (х-6) 2 +(у+3) 2 +(z-4) 2 =64. Найти координаты центра и радиус сферы.

1)найдем координаты центра: (х-6) 2 +(у-(-3)) 2 +(z-4) 2 =64

2)найдем радиус: R 2 =64, R=√64=8,

Ответ: О(6, -3, 4), R = 8.

Задание 1. Написать уравнение сферы с центром в точке О(5; -2; 3) и радиусом R= 6

Задание 2. Дано уравнение сферы (х-3) 2 +(у+7) 2 +(z-8) 2 =25. Найти координаты центра и радиус сферы.

Векторное уравнение прямой. Уравнение окружности, сферы, плоскости.

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Технологическая карта (план) занятия №72

Векторное уравнение прямой. Уравнение окружности, сферы, плоскости.

Практическая работа №36

Учебная: формировать навыки составления векторного уравнения

прямой, плоскости, окружности и сферы в

пространстве по заданным координатам;

дать понятие нормального вектора к плоскости;

научить применять знания, полученные при изучении

данной темы, для решения задач ;

Воспитательная: воспитывать внимательность, аккуратность

Развивающая: развивать пространственное и логическое

ф ормировать грамотную математическую речь .

Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами (ОК 4.)

Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста (ОК 5.)

Наглядные пособия: мультимедиа презентация;

Раздаточный материал: таблица канва для заполнения;

Технические средства обучения: ноутбук, проектор;

Учебные места (для лаб. работ, прак. занятий): 204 аудитория.

Литература: 1) Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования/ М.И.Башмаков. 2) Геометрия 10-11 класс Л. С. Атанасян, М.: Просвещение

3) Геометрия. 11 класс: поурочные планы по учебнику Л.С. Атанасяна [и др.]/авт.- сост. Г.И. Ковалева. Волгоград: Учитель, 2015.

-проверка присутствующих на занятии;

-проверка готовности учащихся к занятию;

-формулировка целей занятия.

1. В конце занятия обучающиеся сдают тетради на проверку

2. Заполнить таблицу-канву (предлагается нанести обозначения, вписать формулы на заготовленную таблицу канву по теме прошлого урока)

Изучение нового материала. (стр 81,87, уч(1))

Прямая, параллельная оси Оу , задается уравнением вида х = с . Аналогично, прямая, параллельная оси Ох , задается уравнением вида у = с .

Если известны две точки пространства , то уравнения прямой, проходящей через данные 2 точки , выражаются формулами:

Если известна некоторая точка пространства , принадлежащая прямой, и направляющий вектор данной прямой, то канонические уравнения этой прямой выражаются формулами :

Задача №1. Составить канонические уравнения прямой по точке и направляющему вектору

Решение : Канонические уравнения прямой составим по формуле:

Ответ :

Задача №2. Составить канонические уравнения прямой проходящей по двум точкам:

Решение : Канонические уравнения прямой составим по формуле:

Подставим в уравнение координаты точек М ₁ и М ₂ :

Подставим координаты точки в полученные уравнения:

Получены верные равенства.

Подставим координаты точки :

Получены верные равенства.

Уравнение прямой проходящей через 1 данную точку с нормальным вектором :

Определение: Нормальный вектор – вектор, перпендикулярный прямой.

На плоскости дана точка М0(х0, у0, z 0) и вектор .

Составить уравнение прямой на плоскости, проходящей через точку М ₀ перпендикулярно вектору.

Рассмотрим еще одну точку прямой

М(х, у, z ), тогда вектор

лежит на данной прямой.

Тогда уравнение прямой, проходящей через данную точку и нормальный вектор, выражается формулой:

Задача №3 . В пространстве дана точка М ₀ (2;-3;0) и вектор. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору .

Решение : Канонические уравнения прямой составим по формуле:

2. Уравнение плоскости.

Плоскость можно задать одной содержащейся в ней точкой Р ₀ ( и вектором , перпендикулярным этой плоскости (его называют вектором нормали к плоскости). Необходимым и достаточным условием того, что точка Р(х принадлежит плоскости, является следующее равенство: . Задав координаты нормали <А;В;С>, получим уравнение плоскости в координатной форме: А(х-х ₀ )+В(у-у ₀ )+С( z — z ₀ )=0. раскроем скобки и обозначим число (Ах ₀ +Ву ₀ +С z ₀ ) за D .

Получим уравнение плоскости в виде Ах+Ву+С z + D =0

Замечание: Вектор можно умножать на любое число

Задача №4 . Написать уравнение плоскости, проходящей через точку М(1;-2;3) перпендикулярно вектору

Задача №5 . Составьте уравнение плоскости, проходящей через 3 точки: