Параметричне рівняння ліній
Нехай вектор в просторі задається своїми проекціями, які залежать від деякого параметра , тобто
Очевидно, що (47) можна записати у вигляді
Якщо змінній надати певного значення = , то за формулами (48) знайдемо відповідні значення . Множина точок може утворювати деяку лінію. Тому говорять, що рівняння (48) параметрично описують лінію.
Задача
1.З початку координат з швидкістю величиною , яка утворює з віссю кут , рухається точка під дією сили земного тяжіння. Знайти закон руху точки.
Розв’язання. Нехай вектор швидкості , а його величина (див. рис. 41).
Якщо б точка рухалась вільно, тільки з швидкістю , то за секунд вона б перемістилась в положення . Але точка перебуває ще й під дією сили земного тяжіння, тому вона з положення опуститься в положення точки і її ордината буде
Рис. 41.
Проекцією точки чи на ОХ є точка Р, тому або ж
. Отже, закон руху
Якщо із системи (49) виключити , то
Як бачимо парабола.
Розглянемо ще деякі приклади
Коло.
Із (50)
Рис. 42.
– канонічне рівняння кола.
3. Еліпсможна записати у вигляді
Із (51)
4. Циклоїда. – це траєкторія, яку описує фіксована точка кола, яке котиться вздовж прямої без ковзання.
Нехай радіус кола, а початкове положення фіксованної точки збігається з початком координат. При повороті на кут ця точка зайняла положення точки (див. рис. 43).
Рис. 43.
Шлях , пройдений колом дорівнює довжині дуги . Із Отже
Остаточно
– параметричне рівняння циклоїди.
5. Гвинтова лінія– це траєкторія точки, яка рухається по циліндричній поверхні паралельно рівномірно з швидкістю , а циліндрична поверхня при цьому обертається з кутовою швидкістю – радіус циліндра (див. рис. 44). Позначимо через час руху, тоді
Рис. 44.