Parametrické a obecná rovnice přímky a roviny Přímka je dokonalé rovná, neomezená (nekonečná) křivka. Vektor v = B — A se nazývá smerový vektor přímky AB Parametrické vyjádření přímky: X = A + tv, kde A je (libovolný) bod na přímce p, v je směrový vektor přímky p a t € 5R je parametr. Parametrické vyjádření roviny: X = A + tv + su, kde A je (libovolný) bod na rovině r, v a m jsou směrové vektory roviny raíeJřaseJř jsou parametry. 1 Příklady 1. Zjistěte zda směrový vektor íT. je směrovým vektorem přímky AB a zakreslete A. A[l,3], B[-l,5], vi = (1,2), v2 = (-2,2) B. A[2, -3], B[l, -6], ví = (-3,9), v2 = (-2,2) 2. Zvolte parametr s tak, aby vektor v byl směrovým vektorem přímky AB A. A[l,3], B[l,-2], v = (3,s) B. A[-l,l], B[2,3], «= (l + s,2-s) 3. Zjistěte zda bod C leží na přímce AB A. A[l,2], B[l,-3], C[5,0] B. A[3,1], B[l,5], C[-l,2] 4. Zjistěte zda bod X[-l, -1,3] leží v rovině dané body A[l, 2,-1] B[3,1,1] C[-l, 1,0] 5. Napište parametrické vyjádření roviny A[l, 0,1] B[l, 2, 3] C[2, 3, —1]. Normálový vektor je vektor kolmý ke směrovému vektoru přímky. Obecná rovnice přímky: ax + by + c = 0. Kde a, b, c jsou nenulová čísla a x, y jsou souřadnice bodů na dané přímce. Obecná rovnice roviny: ax + by + cz + d = 0. Kde a, b, c, d jsou nenulová čísla a x, y, z jsou souřadnice bodů v dané rovině. 2 Příklady 1. Napište obecné vyjádření přímky A[l, 1,4] B[—l, 2,1] C[0, —1, 0]. 2. Napište rovnici přímky danou bodem R[2, 3] a rovnoběžnou s přímkou x - 3y + 2 = 0. 3. Napište obecné vyjádření roviny A[l, 1, 4] B[—l, 2,1] C[0, —1, 0]. 1 Vzdálenost bodu od přímky a roviny, vzájemná poloha přímek a rovin, úhel dvou přímek a rovin Vzdálenost d bodu X od přímky p v rovině, kde B[x\,X2\ ap: ax + by + c = 0 vypočteme tímto vozorcem: \axi + bx2 + cl d = - — Vet2 + b2 Vzdálenost d bodu X od přímky p v prostoru: určím kolmou spojnici přímky s bodem, jeho patu P na přímce p a pak délku úsečky \XP\ Vzájemná poloha přímek: 1. Rovnoběžné (speciální případ totožné): shodný (rovnoběžný) směrový vektor 2. Kolmé: vzájemně kolmé směrové vektory 3. Různoběžné: směrové vektory svírají libovolný úhel, které není z*90°, kde z € Z Vzájemnou polohu dvou přímé určíme z úhlu a svírající směrové vektory obou přímek (cos a = yfj^j) 3 Příklady 1. Určete průsečík přímek: p: x = 3-2t (1) y=-l + t q : Ax — y + 5 = 0 2. Určete vzdálenost d bodu A[—3,1] a přímky p : 2x + y — 2 = 0 Opakování 1. Proč existují různé soustavy souřadnic? 2. Je-li transformace mezi kartézskou a sférickou soustavou souřadnic dána vztahy x = r cos (2) y = r sin , určete koordináty těchto bodů v kartézské soustavě souřadnic: 2 A. A = [2,0] B. B = [3,7r/3] 3. Vypočtěte vzádlenost bodů A a B (délku úsečky AB) A. ,4[2,0], £[0,3] B. A[-l,3], B = [1,3] 4. Vytvořte vektor u lineární kombinaci u = 2a — 3b A. a = (2,0), b= (0,3) B. a= (11,10), b= (2,-2) Domácí úkol 1. Napište obecnou rovnici přímky p: x = 1 - t y = 2 + 3í 2. Určete průsečík přímek p,q: p : 3z + 5y-ll=0 q : -2a; + 3 + 1 = 0 3. Vypočtěte odchylku přímek p,q: p : x = í + t y = 2 + 3t q : 2x + y - 1 = 0 3