С. А. ШЕСТАКОВ
ВЕКТОРЫ
НА ЭКЗАМЕНАХ
Векторный метод в стереометрии
Москва
Издательство МЦНМО
2005
УДК 514. 742
ББК 22. 151. 0
Ш52
Шестаков С. А. Ш52 Векторы на экзаменах. Векторный метод в стереометрии. —
М. : МЦНМО, 2005. — 112 с. : ил. ISBN 5-94057-203-0
В пособии изложены методы решения основных типов задач по стереометрии. Это задачи на вычисление отношений, в которых секущая плоскость делит ребра
многогранника, вычисление расстояний от точки до прямой и плоскости, расстояний
и углов между скрещивающимися прямыми, задачи на комбинации многогранников
и тел вращения. Приводятся необходимые теоретические сведения, основные алго-
ритмы, базирующиеся на свойствах векторов и проиллюстрированные примерами,
и задачи для самостоятельного решения, отобранные из вариантов вступительных
экзаменов в вузы и ЕГЭ. Пособие предназначено старшеклассникам, абитуриентам, учителям матема-
тики. ББК 22. 151. 0
© Шестаков С. А.
, 2005
ISBN 5-94057-203-0 © МЦНМО, 2005
ГЛАВА 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
§ 1. 1. Основные определения
Определение вектора в пространстве ничем не отличается от опреде-
ления вектора на плоскости. Определение 1. Вектором называется направленный отрезок, т. е. отрезок, для которого указано, какая из его граничных точек является на-
чалом, а какая — концом.
#
Так же как и на плоскости, векторы обозначаются # a , AB и т. п. и на
чертеже изображаются стрелкой.
#
Определение 2. Длиной (или модулем) вектора AB называется длина
отрезка AB, а направление, определяемое лучом [AB), называется направ-
#
лением вектора AB.
#
Длина вектора #a обозначается | #
a |, длина вектора AB обозначается
#
|AB|. Любая точка пространства также считается вектором, который назы-
вается нулевым. Начало такого вектора совпадает с его концом, а длина
# #
равна нулю. Обозначения нулевого вектора: AA, 0 .
#
Определение 3. Векторы # a и b называются коллинеарными, если
они лежат на одной прямой или на параллельных прямых.
# #
Если ненулевые векторы AB и CD лежат на параллельных прямых
(следовательно, в одной плоскости), причём лучи [AB) и [CD) лежат в од-
#
ной полуплоскости, границей которой является прямая AC, то векторы AB
#
и CD называются сонаправленными; в случае же, когда эти векторы при-
надлежат одной прямой, они называются сонаправленными, если один из
лучей [AB) или [CD) целиком содержится в другом.