Построение множеств точек на плоскости


Пример 15


Пример 15. Построим множество точек (x,y)(x, y), удовлетворяющих уравнению x2+xy=0x^2 + xy = 0.

Преобразуем уравнение: x(x+y)=0x(x + y) = 0. Таким образом, заданное уравнение равносильно совокупности двух уравнений x=0x = 0 или x+y=0x + y = 0 (y=x)(y = − x). Поэтому искомым множеством точек будет объединение этих двух прямых.

Пример 16

Построим множество точек (x,y)(x, y) таких, что

x2+4x+4+4y2=0x^2 + 4x + 4 + 4y^2 = 0.

Преобразуем уравнение с помощью выделения полного квадрата: (x+2)2+4y2=0(x + 2)2 + 4y^2 = 0. Поскольку точные квадраты неотрицательны, то такому уравнению может удовлетворять лишь одна точка (2,0)(–2, 0).


Аналогично рассматривается следующий пример, в котором также существенно выделение полного квадрата.

Пример 17

Построим множество точек (x,y)(x, y) таких, что |xy1|+x2+2xy+y2=0|x − y − 1| + x^2 + 2xy + y^2 = 0. Преобразуем уравнение: |xy1|=(x+y)2|x − y − 1| = −(x + y)^2. Так как модуль равен неотрицательному числу, то

xy1=0,(x+y)2=0;  xy=1,x+y=0,\left\{\begin{array}{l}x-y-1=0,\\-{(x+y)^2}=0;\end{array}\right.\;\;\left\{\begin{array}{l}x-y=1,\\x+y=0,\end{array}\right.

т. е. уравнению снова будет удовлетворять единственная точка (0,5;0,5)(0,5; – 0,5) (см. рис. 39).

Множеством точек может быть область на плоскости. Рассмотрим пример.

Пример 18

Построим множество точек (x,y)(x, y) таких, что

(x3)(y+2)=3xy2\sqrt{(x − 3)(y + 2)} = \sqrt{3 − x} \sqrt{−y − 2}.

Равенство (x3)(y+2)=3xy2\sqrt{(x − 3)(y + 2)} = \sqrt{3 − x} \sqrt{−y − 2} будет верно для всяких xx и yy, удовлетворяющих ОДЗ. Поэтому искомым множество точек будет ОДЗ, т. е. часть плоскости, ограниченная двумя прямыми y=2y = −2 и x=3x = 3 (рис. 40).

Покажем ещё пример построения множеств точек, удовлетворяющим уравнениям с модулями.

Пример 19

Построим множество точек, удовлетворяющих |y|=|x||y| = |x|.

По определению модуля получаем: y=±xy = ±x. Поэтому множество точек – объединение двух прямых линий (рис. 41).