Записать нормальное уравнение прямой равноудалённой от прямых 2x-y+5=0 и -4x+2y+5=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Чтобы найти нормальное уравнение прямой, равноудаленной от двух данных параллельных прямых, необходимо сначала привести их уравнения к общему виду, найти уравнение срединной прямой, а затем нормировать его. 1. Приведение уравнений к сонаправленному виду Даны уравнения прямых:

  1. L12xy+5=0cap L sub 1 colon 2 x minus y plus 5 equals 0 L2-4x+2y+5=0cap L sub 2 colon negative 4 x plus 2 y plus 5 equals 0

Заметим, что коэффициенты при переменных во втором уравнении пропорциональны коэффициентам в первом (с коэффициентом -2negative 2). Разделим второе уравнение на -2negative 2, чтобы векторы нормалей стали идентичными: 2xy2.5=02 x minus y minus 2.5 equals 0Теперь имеем две параллельные прямые в виде Ax+By+C=0cap A x plus cap B y plus cap C equals 0:

  • L12xy+5=0cap L sub 1 colon 2 x minus y plus 5 equals 0 L22xy2.5=0cap L sub 2 colon 2 x minus y minus 2.5 equals 0

2. Поиск уравнения срединной прямой Искомая прямая Lcap L параллельна данным и проходит ровно посередине между ними. Ее уравнение имеет вид Ax+By+Cmid=0cap A x plus cap B y plus cap C sub m i d end-sub equals 0, где свободный член Cmidcap C sub m i d end-sub является средним арифметическим свободных членов C1cap C sub 1 и C2cap C sub 2: Cmid=C1+C22=5+(-2.5)2=2.52=1.25cap C sub m i d end-sub equals the fraction with numerator cap C sub 1 plus cap C sub 2 and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator 5 plus open paren negative 2.5 close paren and denominator 2 end-fraction equals 2.5 over 2 end-fraction equals 1.25 Общее уравнение искомой прямой: 2xy+1.25=02 x minus y plus 1.25 equals 03. Приведение к нормальному виду Нормальное уравнение прямой имеет вид xcosα+ysinαp=0x cosine alpha plus y sine alpha minus p equals 0. Чтобы его получить, нужно умножить общее уравнение на нормирующий множитель μmu: μ=±1A2+B2mu equals the fraction with numerator plus or minus 1 and denominator the square root of cap A squared plus cap B squared end-root end-fraction

  1. Вычисляем знаменатель: 22+(-1)2=4+1=5the square root of 2 squared plus open paren negative 1 close paren squared end-root equals the square root of 4 plus 1 end-root equals the square root of 5 end-root . Выбираем знак μmu: он должен быть противоположен знаку свободного члена Cmid=1.25cap C sub m i d end-sub equals 1.25, чтобы расстояние pp было положительным. Следовательно, μ=15mu equals negative the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 5 end-root end-fraction .

Умножаем общее уравнение на μmu: 25x+15y1.255=0negative the fraction with numerator 2 and denominator the square root of 5 end-root end-fraction x plus the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 5 end-root end-fraction y minus the fraction with numerator 1.25 and denominator the square root of 5 end-root end-fraction equals 0 4. Окончательный результат Для удобства избавимся от иррациональности в знаменателе (умножив числитель и знаменатель на 5the square root of 5 end-root ): 255x+55y1.2555=0negative the fraction with numerator 2 the square root of 5 end-root and denominator 5 end-fraction x plus the fraction with numerator the square root of 5 end-root and denominator 5 end-fraction y minus the fraction with numerator 1.25 the square root of 5 end-root and denominator 5 end-fraction equals 0 Учитывая, что 1.25/5=0.25=1/41.25 / 5 equals 0.25 equals 1 / 4: 255x+55y54=0negative the fraction with numerator 2 the square root of 5 end-root and denominator 5 end-fraction x plus the fraction with numerator the square root of 5 end-root and denominator 5 end-fraction y minus the fraction with numerator the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction equals 0 Ответ: Нормальное уравнение прямой: 25x+15y54=0negative the fraction with numerator 2 and denominator the square root of 5 end-root end-fraction x plus the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 5 end-root end-fraction y minus the fraction with numerator the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction equals 0 Я могу также рассчитать расстояние между этими параллельными прямыми, если это необходимо для вашей задачи.

Форма ответа

Ваш аватар