空间解析几何(练习题参考答案)
空间解析几何(练习题参考答案)
1. 过点M o (1,1-,1)且垂直于平面01201=+++=+--z y x z y x 及的平面方程.39.02=+-z y3. 在平面02=--z y x 上找一点p ,使它与点),5,1,2()1,3,4(-)3,1,2(--及之间的距离相等.7.)51,1,57(.5.已知:→→-AB prj D C B A CD,则)2,3,3(),1,1,1(),7,1,5(),3,2,1(= ( )A .4B .1C .21D .2 7.设平面方程为0=-y x ,则其位置( )A .平行于x 轴B .平行于y 轴C .平行于z 轴D .过z 轴. 8.平面0372=++-z y x 与平面0153=-++z y x 的位置关系( ) A .平行 B .垂直 C .相交 D .重合 9.直线37423zy x =-+=-+与平面03224=---z y x 的位置关系( ) A .平行 B .垂直 C .斜交 D .直线在平面内 10.设点)0,1,0(-A 到直线⎩⎨⎧=-+=+-07201z x y 的距离为( )A .5B .61 C .51 D .81 5.D 7.D 8.B 9.A 10.A .3.当m=_____________时,532+-与m 23-+互相垂直.4.设++=2,22+-=,243+-=,则)(b a p r j c += .4. 过点),,(382-且垂直平面0232=--+z y x 直线方程为______________. 10.曲面方程为:44222=++z y x ,它是由曲线________绕_____________旋转而成的.3.34-=m ; 4.2919 9.332212--=+=-x y x ; 10.曲线1422=+z y 绕z 轴旋转而成.1.设{}{}{}0,2,1,3,1,1,1,3,2-=-=-=,则=⨯⨯)(( ) A .8 B .10 C .{}1,1,0-- D .{}21,1,23.若==-+=,则14//236( ) A .)4612(-+± B .)612(+± C .)412(-± D .)46(-± 4.若ϕ与,则3121321)2,1,2(),1,2,2(),1,1,1(M M M M M M M ( ) A .6π B .2π C .3π D .4π6.求平面062=-+-z y x 与平面052=-++z y x 的夹角( ) A .2π B .6π C .3π D .4π 8.设点⎩⎨⎧=-+-=+-+-04201)2,1,3(z y x z y x l M o ,直线,则M O 到l 的距离为( )A .223 B .553 C .453 D .229.直线夹角为与平面62241312=++-=-=-z y x z y x ( ) A .30o B .60o C .90oD .65arcsin1.D 3.A 4.C 6.C 8.A 9.D7.求与平面4362=+-z y x 平行平面,使点)8,2,3(为这两个平面公垂线中点. 3.确定k 值,使三个平面:328,1423,23=--=++=+-z y x z y x z y kx 通过同一条直线.5.求以向量i k k j j i +++,,为棱的平行六面体的体积.7.与平面0522=+++z y x ,且与三个坐标面所构成的四面体体积为1的平面方程_____________________.8.动点到点(0,0,5)的距离等于它到x 轴的距离的曲面方程为________________. 9.曲面方程:259916222=--z y x 则曲面名称为________________.10.曲线⎪⎩⎪⎨⎧-+-=--=2222)1()1(2y x z yx z 在y z 面上的投影方程______________.1.设32+-=,+=2,++-=,则与+是否平行__________.1.不平行7.33222±=++z y x ; 8.25102-=-z x ;9.双叶双曲面; 10.⎩⎨⎧==+--++02342222x z y z yz y练习题选参考答案1.两非零向量→a 、→b 垂直,则有0=⋅→→b a 或0Pr =→→a j b;平行则有0=⨯→→b a 或→→=b a λ或两向量对应坐标成比例。
高二数学解析几何练习题带答案
高二数学解析几何练习题带答案一、直线与平面的交点1. 已知直线AB的坐标为A(2,3,5)和B(-1,4,2),平面P 的方程为2x-y+z-1=0,求直线AB与平面P的交点。
解:设交点为M(x,y,z),则M同时满足直线AB的参数方程和平面P的方程,即:x = 2 + t(-1-2)y = 3 + t(4-3)z = 5 + t(2-5)代入平面P的方程得:2(2 + t(-1-2)) - (3 + t(4-3)) + (5 + t(2-5)) - 1 = 0化简得:-3t + 7 = 0解得t = 7/3代入直线AB的参数方程得:x = 2 + 7/3(-1-2) = -5/3y = 3 + 7/3(4-3) = 20/3z = 5 + 7/3(2-5) = -6/3所以,直线AB与平面P的交点为M(-5/3, 20/3, -6/3)。
二、直线的位置关系2. 设直线l1:(x-2)/3=y/2=(z-1)/4,直线l2:(x+1)/2=(y-3)/4=(z+2)/6,判断直线l1和直线l2的位置关系。
解:直线l1和l2方向向量分别为v1=(3,2,4)和v2=(2,4,6)。
若两条直线平行,则v1与v2平行或其比例相等。
计算v1与v2的比例:3/2 = 2/4 = 4/6 = 1/2所以,v1与v2的比例相等,即直线l1和l2平行。
若两条直线相交,则设交点为M(x,y,z),满足直线l1和l2的参数方程。
由直线l1的参数方程可得:x = 2 + 3ty = 2tz = 1 + 4t代入直线l2的参数方程得:(2 + 3t + 1)/2 = (2t - 3)/4 = (1 + 4t + 2)/6化简得:3t + 1 = 4t - 6 = 4t + 3解得t = -7/3代入直线l1的参数方程得:x = 2 + 3(-7/3) = -19y = 2(-7/3) = -14/3z = 1 + 4(-7/3) = -19/3所以,直线l1和l2的交点为M(-19, -14/3, -19/3)。
解析几何练习1(含答案)
解析⼏何练习1(含答案)解析⼏何练习题(1)1.椭圆221132x y m m +=--的焦距为6,则m = . 2.⽅程22113x y m m+=--表⽰焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是. 3.若F 1、F 2是2214x y +=的两个焦点,过F 1作直线与椭圆交于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为.4.已知椭圆的中⼼在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆上点P 到两焦点的距离之和是12,则椭圆的标准⽅程是.5.如果椭圆的对称轴为坐标轴,短轴的⼀个端点与两焦点组成⼀正三⾓形,焦点在x 轴上,且a c - =3, 那么椭圆的⽅程是.6.已知点M 为椭圆15922=+y x 上⼀动点,F 为椭圆的右焦点,定点)2,1(-A ,则||23||MF MA +的最⼩值为_________ 7.直线134=+y x 椭圆191622=+y x 相交于A ,B 两点,该椭圆上点P ,使得PAB ?⾯积等于3,这样的点P 共有个.8.已知P 是椭圆63222=+y x 上的点,则点P 到椭圆的⼀个焦点的最短距离为_______.9.椭圆5522=+ky x 的⼀个焦点是)2,0(,那么=k 10.已知双曲线22215x y a -=的右焦点为(3,0),,则该双曲线的离⼼率等于 .11.双曲线22221x y a b-=的两条渐进线互相垂直,则该双曲线的离⼼率为 12.在平⾯直⾓坐标系xoy 中,若双曲线⽅程为22213x y m m -=+的焦距为6,则实数m=13.双曲线1422=-y x 的顶点到其渐近线的距离等于_________.14.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线⽅程为y ,则该双曲线的离⼼率为.15.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线⽅程为y ,则该双曲线的离⼼率为.16.设P 是双曲线22219x y a -=上⼀点,双曲线的⼀条渐近线⽅程为320x y -=,12F F ,分别是双曲线的左、右焦点,若13PF =,则2PF 的值为.17.双曲线221416x y -=的渐近线⽅程为. 18.以双曲线2213y x -=的左焦点为圆⼼,实轴长为半径的圆的标准⽅程为___________. 19.抛物线28y x =的焦点坐标为 .20.点P 是抛物线24y x =上⼀动点,则点P 到y 轴距离与点P 到点A (2,3)距离之和的最⼩值等于 .21.若点A 的坐标为(3,2),F 为抛物线22y x =的焦点,点P 是抛物线上的⼀动点,则PA PF +取得最⼩值时,点P 的坐标是。
空间解析几何与向量代数三
高等数学( B )—向量代数与空间解析几何练习题及解答1、 已知 M 11,2,3 , M 2 0,1, 2 ,M 1M 2 的坐标式? M 1M 2 ?与 M 1M 2 平行的单位向量?方向余弦?[解]:1) M 1M 20 1,1 2, 2 31,1,5M 1M 2 21 222)1 5 273) cosx 2 x 1 1,cosy 2 y 1 1,cosz 2 z 1 5M 1M 227 M 1M 227M 1M 2274)与 M 1M 2 平行的单位向量为:cos ,cos ,cos1 , 1 , 5 。
272727x 1y z 1 x y 1z 2 2、 设直线n4与直线1平行,求 n,m 。
2m3[解 ] : s 12,n,4 , s 2 m,1,3 ,因为两直线平行,r m 1 n 1 p 1 2 n 4 4 3 所以 l 1 / /l 2s 1 / / s 2s 1s 2。
m 2n 2 p 2n, m2m 1 333Ax y 2z 1 与平面: 3x y z3垂直,求 A 。
、 已知平面:[解 ] : n 1A,1, 2 , n 2 3, 1,1 ,因为两平面垂直,所以12n 1 n 2 n 1 n 2 0 A 1 A 2 B 1B 2 C 1C 2 0 A 3 1 1 210 A14、 已知平面x 1 y z 1 : x By 3z 1 0 与直线4垂直,求 B , m 。
m6[ 解 ]: n 1,B, 3 , s m,4,6 ,因为垂直,所以有n/ / s n s 0m4 6 。
1BB2, m 235、 求由 a 1,2,3 , b 1,2,4 为邻边组成的平行四边形的面积。
[ 解] :由两向量叉积的几何意义知:以a ,b 为邻边组成的平行四边行的面积S a bi j k86, 43,222,7,4a b 123,因为124故 S a b22269 。
7426、求以A x1, y1, z1, B x2, y2, z2, C x3 , y3, z3为顶点的三角形面积。
(完整版)高等数学空间解析几何与向量代数练习题与答案.doc
空间解析几何与矢量代数小练习一填空题 5 ’x9=45 分1、平行于向量a(6,7, 6) 的单位向量为______________.2、设已知两点M1( 4, 2 ,1)和 M 2 (3,0,2) ,计算向量M1M2的模_________________,方向余弦 _________________和方向角 _________________3、以点 (1,3,-2) 为球心,且通过坐标原点的球面方程为__________________.4、方程x2 y 2 z 2 2x 4 y 2z 0 表示______________曲面.5、方程x2 y2 z 表示______________曲面.6、x2 y2 z2 表示 ______________曲面 .7、在空间解析几何中y x2 表示 ______________图形 .二计算题11 ’x5=55 分1、求过点 (3,0,-1)且与平面3x-7y+5z-12=0平行的平面方程.2、求平行于x 轴且过两点 (4,0,-2)和(5,1,7)的平面方程.3、求过点 (1,2,3) 且平行于直线xy 3z 1的直线方程 .2 1 54、求过点 (2,0,-3)x 2 y 4z 7 0且与直线5 y 2z 1垂直的平面方3x 05、已知:OA i 3k ,OB j 3k ,求OAB 的面积。
1参考答案一 填空题1、6 ,7 ,611 11 112、 M 1 M 2 =2, cos1,cos2,cos1 ,2 ,3 ,2223433、 ( x 1) 2( y3) 2 ( z2) 2144、以 (1,-2,-1) 为球心 , 半径为6 的球面5、旋转抛物面6、 圆锥面7、 抛物柱面二 计算题1、 3x 7y 5 z 4 0 2 、 9 y z 2 0 3、x 1y 2 z34、 16x 14y 11z 65 02155 S1OA OB 19222。
空间解析几何与向量代数习题与答案
第七章 空间解析几何与向量代数A一、1、 平行于向量)6,7,6(-=a 的单位向量为______________.2、 设已知两点)2,0,3()1,2,4(21M M 和,计算向量21M M 的模,方向余弦和方向角.3、 设k j i p k j i n k j i m 45,742,853-+=--=++=,求向量p n m a -+=34在x轴上的投影,及在y 轴上的分向量. 二、1、设k j i b k j i a -+=--=2,23,求(1)b a b a b a b a 23)2)(2(⨯⋅-⨯⋅及;及(3)a 、b 的夹角的余弦.2、知)3,1,3(),1,3,3(),2,1,1(321M M M -,求与3221,M M M M 同时垂直的单位向量.3、设)4,1,2(),2,5,3(=-=b a ,问μλ与满足_________时,轴z b a ⊥+μλ.三、1、以点(1,3,-2)为球心,且通过坐标原点的球面方程为__________________.2、方程0242222=++-++z y x z y x 表示______________曲面.3、1)将xOy 坐标面上的x y 22=绕x 轴旋转一周,生成的曲面方程为 _______________,曲面名称为___________________.2)将xOy 坐标面上的x y x 222=+绕x 轴旋转一周,生成的曲面方程 _____________,曲面名称为___________________.3)将xOy 坐标面上的369422=-y x 绕x 轴及y 轴旋转一周,生成的曲面方 程为_____________,曲面名称为_____________________.4)在平面解析几何中2x y =表示____________图形。
在空间解析几何中2x y =表示______________图形.5)画出下列方程所表示的曲面 (1))(4222y x z +=(2))(422y x z += 四、1、指出方程组⎪⎩⎪⎨⎧==+319y 4x 22y 在平面解析几何中表示____________图形,在空间解 析几何中表示______________图形.2、求球面9222=++z y x 与平面1=+z x 的交线在xOy 面上的投影方程.3、求上半球2220y x a z --≤≤与圆柱体)0(22>≤+a ax y x 的公共部分在xOy 面及xOz 面上的投影.五、1、求过点(3,0,-1)且与平面3x-7y+5z-12=0平行的平面方程.2、求过点(1,1,-1),且平行于向量a =(2,1,1)和b =(1,-1,0)的平面方程.3、求平行于xOz 面且过点(2,-5,3)的平面方程.4、求平行于x 轴且过两点(4,0,-2)和(5,1,7)的平面方程. 六、1、求过点(1,2,3)且平行于直线51132-=-=z y x 的直线方程.2、求过点(0,2,4)且与两平面12=+z x ,23=-z y 平行的直线方程.3、求过点(2,0,-3)且与直线⎩⎨⎧=+-+=-+-012530742z y x z y x 垂直的平面方程.4、求过点(3,1,-2)且通过直线12354zy x =+=-的平面方程.5、求直线⎩⎨⎧=--=++03z y x z y x 与平面01=+--z y x 的夹角.6、求下列直线与直线、直线与平面的位置关系 1)直线⎩⎨⎧=++-=-+7272z y x z y x 与直线11321-=--=-zy x ; 2)直线431232--=+=-z y x 和平面x+y+z=3.7、求点(3,-1,2)到直线⎩⎨⎧=-+-=+-+04201z y x z y x 的距离.B1、已知0=++c b a (c b a ,,为非零矢量),试证:a c c b b a ⨯=⨯=⨯.2、),(},1,1,1{,3b a b a b a ∠=⨯=⋅求.3、已知a 和b 为两非零向量,问t 取何值时,向量模||tb a +最小?并证明此时)(tb a b +⊥.4、求单位向量n ,使a n ⊥且x n ⊥轴,其中)8,6,3(=a .5、求过z 轴,且与平面052=-+z y x 的夹角为3π的平面方程.6、求过点)2,1,4(1M ,)1,5,3(2--M ,且垂直于07326=++-z y x 的平面.7、求过直线⎩⎨⎧=--+=-+-022012z y x z y x ,且与直线2l :211zy x =-=平行的平面.8、求在平面π:1=++z y x 上,且与直线⎩⎨⎧-==11z y L :垂直相交的直线方程.9、设质量为kg 100的物体从空间点)8,1,3(1M ,移动到点)2,4,1(2M ,计算重力所做的功(长度单位为m ).10、求曲线⎩⎨⎧==-+30222z x z y 在xoy 坐标面上的投影曲线的方程,并指出原曲线是什么曲线?11、已知k j k i 3,3+=+=,求OAB ∆的面积12、.求直线⎩⎨⎧=---=+-0923042z y x z y x 在平面14=+-z y x 上的投影直线方程.C1、设向量c b a ,,有相同起点,且0=++c b a γβα,其中0=++γβα,γβα,,不全为零,证明:c b a ,,终点共线.2、求过点)1,2,1(0-M ,且与直线L :121122=--=+y x 相交成3π角的直线方程. 3、过)4,0,1(-且平行于平面01043=-+-z y x 又与直线21311zy x =-=+相交的直线方程.4、求两直线1L :1101-=-=-z y x 与直线2L :0236+=-=z y x 的最短距离. 5、柱面的准线是xoy 面上的圆周(中心在原点,半径为1),母线平行于向量}1,1,1{=g ,求此柱面方程.6、设向量a,b 非零,3),(,2π==b a b ,求xaxb a x -+→0lim.7、求直线⎪⎩⎪⎨⎧--==)1(212:y z y x L 绕y 轴旋转一周所围成曲面方程. 第七章 空间解析几何与向量代数习 题 答 案A一、1、⎩⎨⎧⎭⎬⎫-±116,117,116 2、21M M =2,21cos ,22cos ,21cos ==-=γβα,3,43,32πγπβπα=== 3、a 在x 轴上的投影为13,在y 轴上的分量为7j 二、1、1)3)1()2(2)1(13=-⋅-+⋅-+⋅=⋅b ak j i k j ib a 75121213++=---=⨯(2)18)(63)2(-=⋅-=⋅-b a b a ,k j i b a b a 14210)(22++=⨯=⨯ (3)2123),cos(^=⋅⋅=b a b a b a2、}2,2,0{},1,4,2{3221-=-=M M M Mk j i kj iM M M M a 4462201423221--=--=⨯= }1724,1724,1726{--±=±a a 即为所求单位向量。
(完整版)解析几何练习题及答案
解析几何一、选择题1.已知两点A (-3,),B (,-1),则直线AB 的斜率是( )33A. B .-33C. D .-3333解析:斜率k ==-,故选D.-1-33-(-3)33答案:D 2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( )A .1B .-1C .-2或-1D .-2或1解析:①当a =0时,y =2不合题意.②a ≠0,x =0时,y =2+a .y =0时,x =,a +2a 则=a +2,得a =1或a =-2.故选D.a +2a 答案:D 3.两直线3x +y -3=0与6x +my +1=0平行,则它们之间的距离为( )A .4B .21313C. D .5132671020解析:把3x +y -3=0转化为6x +2y -6=0,由两直线平行知m =2,则d ==.|1-(-6)|62+2271020故选D.答案:D4.(2014皖南八校联考)直线2x -y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是( )A .x +2y -1=0 B .2x +y -1=0C .2x +y -5=0 D .x +2y -5=0解析:由题意可知,直线2x -y +1=0与直线x =1的交点为(1,3),直线2x -y +1=0的倾斜角与所求直线的倾斜角互补,因此它们的斜率互为相反数,直线2x -y +1=0的斜率为2,故所求直线的斜率为-2,所以所求直线的方程是y -3=-2(x -1),即2x +y -5=0.故选C.答案:C5.若直线l :y =kx -与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角3的取值范围是( )A. B .[π6,π3)(π6,π2)C. D .(π3,π2)[π3,π2]解析:由题意,可作直线2x +3y -6=0的图象,如图所示,则直线与x 轴、y 轴交点分别为A (3,0),B (0,2),又直线l 过定点(0,-),由题知直线l 与线段AB 相交(交点不含3端点),从图中可以看出,直线l 的倾斜角的取值范围为.故选B.(π6,π2)答案:B 6.(2014泰安一模)过点A (2,3)且垂直于直线2x +y -5=0的直线方程为( )A .x -2y +4=0 B .2x +y -7=0C .x -2y +3=0 D .x -2y +5=0解析:直线2x +y -5=0的斜率为k =-2,∴所求直线的斜率为k ′=,12∴方程为y -3=(x -2),即x -2y +4=0.12答案:A二、填空题7.过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为____________.解析:由题意知截距均不为零.设直线方程为+=1,x a yb 由Error!解得Error!或Error!.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.答案:x +y -3=0或x +2y -4=08.(2014湘潭质检)若过点A (-2,m ),B (m,4)的直线与直线2x +y +2=0平行,则m的值为________.解析:∵过点A ,B 的直线平行于直线2x +y +2=0,∴k AB ==-2,解得m =-8.4-mm +2答案:-89.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是________.解析:由直线PQ 的倾斜角为钝角,可知其斜率k <0,即<0,化简得<0,∴-2<a <1.2a -(1+a )3-(1-a )a -1a +2答案:(-2,1)10.已知k ∈R ,则直线kx +(1-k )y +3=0经过的定点坐标是________.解析:令k =0,得y +3=0,令k =1,得x +3=0.解方程组Error!得Error!所以定点坐标为(-3,-3).答案:(-3,-3)三、解答题11.已知两直线l 1:x +y sinα-1=0和l 2:2x sinα+y +1=0,试求α的值,使(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.解:(1)法一 当sin α=0时,直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,显然l 1不平行于l 2.当sin α≠0时,k 1=-,k 2=-2sin α.1sin α要使l 1∥l 2,需-=-2sin α,1sin α即sin α=±,∴α=k π±,k ∈Z .22π4故当α=k π±,k ∈Z 时,l 1∥l 2.π4法二 由l 1∥l 2,得Error!∴sin α=±,22∴α=k π±,k ∈Z .π4故当α=k π±,k ∈Z 时,l 1∥l 2.π4(2)∵l 1⊥l 2,∴2sin α+sin α=0,即sin α=0.∴α=k π,k ∈Z .故当α=k π,k ∈Z 时,l 1⊥l 2.12.设直线l 1:y =k 1x +1,l 2:y =k 2x -1,其中实数k 1,k 2满足k 1k 2+2=0.(1)证明l 1与l 2相交;(2)证明l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.证明:(1)假设l 1与l 2不相交,则l 1∥l 2即k 1=k 2,代入k 1k 2+2=0,得k +2=0,这与21k 1为实数的事实相矛盾,从而k 1≠k 2,即l 1与l 2相交.(2)法一 由方程组Error!解得交点P 的坐标为,(2k 2-k 1,k 2+k 1k 2-k 1)而2x 2+y 2=22+2(2k 2-k 1)(k 2+k 1k 2-k 1)=8+k 2+k 21+2k 1k 2k 2+k 21-2k 1k 2=k 21+k 2+4k 21+k 2+4=1.即P (x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1上.即l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.法二 交点P 的坐标(x ,y )满足Error!故知x ≠0.从而Error!代入k 1k 2+2=0,得·+2=0,y -1x y +1x 整理后,得2x 2+y 2=1.所以交点P 在椭圆2x 2+y 2=1上.第八篇 第2节一、选择题1.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( )A .x 2+(y -2)2=1 B .x 2+(y +2)2=1C .(x -1)2+(y -3)2=1D .x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ),则=1,得t =2,12+(t -2)2所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A.答案:A 2.(2014郑州模拟)动点P 到点A (8,0)的距离是到点B (2,0)的距离的2倍,则动点P 的轨迹方程为( )A .x 2+y 2=32B .x 2+y 2=16C .(x -1)2+y 2=16D .x 2+(y -1)2=16解析:设P (x ,y ),则由题意可得2=,(x -2)2+y 2(x -8)2+y 2化简整理得x 2+y 2=16,故选B.答案:B3.(2012年高考陕西卷)已知圆C :x 2+y 2-4x =0,l 是过点P (3,0)的直线,则( )A .l 与C 相交B .l 与C 相切C .l 与C 相离D .以上三个选项均有可能解析:x 2+y 2-4x =0是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,而点P (3,0)到圆心的距离为d ==1<2,(3-2)2+(0-0)2点P (3,0)恒在圆内,过点P (3,0)不管怎么样画直线,都与圆相交.故选A.答案:A4.(2012年高考辽宁卷)将圆x 2+y 2-2x -4y +1=0平分的直线是( )A .x +y -1=0 B .x +y +3=0C .x -y +1=0 D .x -y +3=0解析:由题知圆心在直线上,因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选项C 符合,故选C.答案:C 5.(2013年高考广东卷)垂直于直线y =x +1且与圆x 2+y 2=1相切于第一象限的直线方程是( )A .x +y -=0B .x +y +1=02C .x +y -1=0D .x +y +=02解析:与直线y =x +1垂直的直线方程可设为x +y +b =0,由x +y +b =0与圆x 2+y 2=1相切,可得=1,故b =±.因为直线与圆相切于第一象限,故结合图形|b |12+122分析知b =-,则直线方程为x +y -=0.故选A.22答案:A 6.(2012年高考福建卷)直线x +y -2=0与圆x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则弦3AB 的长度等于( )A .2B .253C. D .13解析:因为圆心到直线x +y -2=0的距离d ==1,半径r =2,3|0+3×0-2|12+(3)2所以弦长|AB |=2=2.22-123故选B.答案:B二、填空题7.(2013年高考浙江卷)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得的弦长等于________.解析:圆的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25,故圆心为(3,4),半径r =5.又直线方程为2x -y +3=0,∴圆心到直线的距离为d ==,|2×3-4+3|4+15∴弦长为2×=2=4.25-5205答案:458.已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析:因为圆C 的圆心(1,1)到直线l 的距离为d ==2,|1-1+4|12+(-1)22又圆半径r =.2所以圆C 上各点到直线l 的距离的最小值为d -r =.2答案:29.已知圆C 的圆心在直线3x -y =0上,半径为1且与直线4x -3y =0相切,则圆C的标准方程是________.解析:∵圆C 的圆心在直线3x -y =0上,∴设圆心C (m,3m ).又圆C 的半径为1,且与4x -3y =0相切,∴=1,|4m -9m |5∴m =±1,∴圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=1.答案:(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=110.圆(x -2)2+(y -3)2=1关于直线l :x +y -3=0对称的圆的方程为________.解析:已知圆的圆心为(2,3),半径为1.则对称圆的圆心与(2,3)关于直线l 对称,由数形结合得,对称圆的圆心为(0,1),半径为1,故方程为x 2+(y -1)2=1.答案:x 2+(y -1)2=1三、解答题11.已知圆C :x 2+(y -2)2=5,直线l :mx -y +1=0.(1)求证:对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点;(2)若圆C 与直线相交于点A 和点B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.(1)证明:法一 直线方程与圆的方程联立,消去y 得(m 2+1)x 2-2mx -4=0,∵Δ=4m 2+16(m 2+1)=20m 2+16>0,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.法二 直线l :mx -y +1恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C :x 2+(y -2)2=5内部,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.(2)解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),由方程(m 2+1)x 2-2mx -4=0,得x 1+x 2=,2mm 2+1∴x =.mm 2+1当x =0时m =0,点M (0,1),当x ≠0时,由mx -y +1=0,得m =,y -1x 代入x =,得x=,mm 2+1[(y -1x )2+1]y -1x 化简得x 2+2=.(y -32)14经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2+2=.(y -32)1412.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,且|AB |=2时,求直线l 的方程.2解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有=2.解得a =-.|4+2a |a 2+134(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,得Error!解得a =-7,或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.第八篇 第3节一、选择题1.设P 是椭圆+=1上的点.若F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于( )x 225y 216A .4 B .5C .8D .10解析:由方程知a =5,根据椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =10.故选D.答案:D 2.(2014唐山二模)P 为椭圆+=1上一点,F 1,F 2为该椭圆的两个焦点,若x 24y 23∠F 1PF 2=60°,则·等于( )PF1→ PF 2→ A .3 B .3C .2 D .23解析:由椭圆方程知a =2,b =,c =1,3∴Error!∴|PF 1||PF 2|=4.∴·=||||cos 60°=4×=2.PF 1→ PF 2→ PF 1→ PF 2→ 12答案:D3.(2012年高考江西卷)椭圆+=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A 、B ,左、右焦x 2a 2y 2b 2点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为( )A. B .1455C. D .-2125解析:本题考查椭圆的性质与等比数列的综合运用.由椭圆的性质可知|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c ,又|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,故(a -c )(a +c )=(2c )2,可得e ==.故应选B.ca 55答案:B4.(2013年高考辽宁卷)已知椭圆C :+=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的x 2a 2y 2b 2直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos ∠ABF =,则C 的离心率45为( )A. B .3557C. D .4567解析:|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB ||BF |cos ∠ABF =100+64-2×10×8×=36,45则|AF |=6,∠AFB =90°,半焦距c =|FO |=|AB |12=5,设椭圆右焦点F 2,连结AF 2,由对称性知|AF 2|=|FB |=8,2a =|AF 2|+|AF |=6+8=14,即a =7,则e ==.c a 57故选B.答案:B5.已知椭圆E :+=1,对于任意实数k ,下列直线被椭圆E 截得的弦长与x 2m y 24l :y =kx +1被椭圆E 截得的弦长不可能相等的是( )A .kx +y +k =0B .kx -y -1=0C .kx +y -k =0D .kx +y -2=0解析:取k =1时,l :y =x +1.选项A 中直线:y =-x -1与l 关于x 轴对称,截得弦长相等.选项B 中直线:y =x -1与l 关于原点对称,所截弦长相等.选项C 中直线:y =-x +1与l 关于y 轴对称,截得弦长相等.排除选项A 、B 、C ,故选D.答案:D6.(2014山东省实验中学第二次诊断)已知椭圆+=1(a >b >0)的左、右焦点分别为x 2a 2y 2b 2F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使=,则该椭圆的离心率的asin ∠PF 1F 2csin ∠PF 2F 1取值范围为( )A .(0,-1) B .2(22,1)C.D .(-1,1)(0,22)2解析:由题意知点P 不在x 轴上,在△PF 1F 2中,由正弦定理得=,|PF 2|sin ∠PF 1F 2|PF 1|sin ∠PF 2F 1所以由=a sin ∠PF 1F 2c sin ∠PF 2F 1可得=,a|PF 2|c|PF 1|即==e ,|PF 1||PF 2|ca 所以|PF 1|=e |PF 2|.由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以e |PF 2|+|PF 2|=2a ,解得|PF 2|=.2ae +1由于a -c <|PF 2|<a +c ,所以有a -c <<a +c ,2ae +1即1-e <<1+e ,2e +1也就是Error!解得-1<e .2又0<e <1,∴-1<e <1.故选D.2答案:D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中x 225y 216点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点距离为________.解析:∵|OM |=3,∴|PF 2|=6,又|PF 1|+|PF 2|=10,∴|PF 1|=4.答案:48.椭圆+=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2作倾斜角为120°的直线x 2a 2y 2b 2与椭圆的一个交点为M ,若MF 1垂直于x 轴,则椭圆的离心率为________.解析:不妨设|F 1F 2|=1,∵直线MF 2的倾斜角为120°,∴∠MF 2F 1=60°.∴|MF 2|=2,|MF 1|=,2a =|MF 1|+|MF 2|=2+,332c =|F 1F 2|=1.∴e ==2-.ca 3答案:2-39.(2014西安模拟)过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方35y 225x 29程为________________.解析:由题意可设椭圆方程为+=1(m <9),y 225-m x 29-m 代入点(,-),35得+=1,525-m 39-m 解得m =5或m =21(舍去),∴椭圆的标准方程为+=1.y 220x 24答案:+=1y 220x 2410.已知F 1,F 2是椭圆C :+=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且x 2a 2y 2b 2⊥.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.PF1→ PF 2→ 解析:由题意得Error!∴(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,即4a 2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,∴|PF 1||PF 2|=2b 2,∴S △PF 1F 2=|PF 1||PF 2|=b 2=9,12∴b =3.答案:3三、解答题11.(2012年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:+=1(a >b >0)x 2a 2y 2b 2的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设直线l 同时与椭圆C 1和抛物线C 2:y 2=4x 相切,求直线l 的方程.解:(1)由椭圆C 1的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上,可得Error!∴Error!故椭圆C 1的方程为+y 2=1.x 22(2)由题意分析,直线l 斜率存在且不为0,设其方程为y =kx +b ,由直线l 与抛物线C 2相切得Error!消y 得k 2x 2+(2bk -4)x +b 2=0,Δ1=(2bk -4)2-4k 2b 2=0,化简得kb =1.①由直线l 与椭圆C 1相切得Error!消y 得(2k 2+1)x 2+4bkx +2b 2-2=0,Δ2=(4bk )2-4(2k 2+1)(2b 2-2)=0,化简得2k 2=b 2-1.②①②联立得Error!解得b 4-b 2-2=0,∴b 2=2或b 2=-1(舍去),∴b =时,k =,b =-时,k =-.222222即直线l 的方程为y =x +或y =-x -.22222212.(2014海淀三模)已知椭圆C :+=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一x 2a 2y 2b 2内角为60°的菱形的四个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx 交椭圆C 于A ,B 两点,在直线l :x +y -3=0上存在点P ,使得△PAB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :+=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的x 2a 2y 2b 2菱形的四个顶点.所以a =,b =1,3椭圆C 的方程为+y 2=1.x 23(2)设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),当直线AB 的斜率为0时,AB 的垂直平分线就是y 轴,y 轴与直线l :x +y -3=0的交点为P (0,3),又因为|AB |=2,|PO |=3,3所以∠PAO =60°,所以△PAB 是等边三角形,所以直线AB 的方程为y =0,当直线AB 的斜率存在且不为0时,则直线AB 的方程为y =kx ,所以Error!化简得(3k 2+1)x 2=3,所以|x 1|=,33k 2+1则|AO |==.1+k 233k 2+13k 2+33k 2+1设AB 的垂直平分线为y =-x ,1k 它与直线l :x +y -3=0的交点记为P (x 0,y 0),所以Error!解得Error!则|PO |=,9k 2+9(k -1)2因为△PAB 为等边三角形,所以应有|PO |=|AO |,3代入得=,9k 2+9(k -1)233k 2+33k 2+1解得k =0(舍去),k =-1.综上,k =0或k =-1.第八篇 第4节一、选择题1.设P 是双曲线-=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左右两个焦点,若x 216y 220|PF 1|=9,则|PF 2|等于( )A .1B .17C .1或17 D .以上答案均不对解析:由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=8,又|PF 1|=9,∴|PF 2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c -a =6-4=2>1,∴|PF 2|=17.故选B.答案:B2.(2013年高考湖北卷)已知0<θ<,则双曲线C 1:-=1与C 2:-π4x 2sin2θy 2cos2θy 2cos2θ=1的( )x 2sin2θA .实轴长相等 B .虚轴长相等C .离心率相等 D .焦距相等解析:双曲线C 1的半焦距c 1==1,双曲线C 2的半焦距c 2=sin2θ+cos2θ=1,故选D.cos2θ+sin2θ答案:D3.(2012年高考湖南卷)已知双曲线C :-=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近x 2a 2y 2b 2线上,则C 的方程为( )A.-=1 B .-=1x 220y 25x 25y 220C.-=1 D .-=1x 280y 220x 220y 280解析:由焦距为10,知2c =10,c =5.将P (2,1)代入y =x 得a =2b .ba a 2+b 2=c 2,5b 2=25,b 2=5,a 2=4b 2=20,所以方程为-=1.故选A.x 220y 25答案:A 4.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于( )A. B .1435C. D .3445解析:∵c 2=2+2=4,∴c =2,2c =|F 1F 2|=4,由题可知|PF 1|-|PF 2|=2a =2,2|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 2|=2,|PF 1|=4,22由余弦定理可知cos ∠F 1PF 2==.故选C.(42)2+(22)2-422×42×2234答案:C5.设椭圆C 1的离心率为,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆513C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为( )A.-=1 B .-=1x 242y 232x 2132y 252C.-=1 D .-=1x 232y 242x 2132y 2122解析:在椭圆C 1中,因为e =,2a =26,513即a =13,所以椭圆的焦距2c =10,则椭圆两焦点为(-5,0),(5,0),根据题意,可知曲线C 2为双曲线,根据双曲线的定义可知,双曲线C 2中的2a 2=8,焦距与椭圆的焦距相同,即2c 2=10,可知b 2=3,所以双曲线的标准方程为-=1.故选A.x 242y 232答案:A6.(2014福州八中模拟)若双曲线-=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域x 29y 216(x -m )2+y 2≥16内,则实数m 的取值范围是( )A .[-3,3]B .(-∞,-3]∪[3,+∞)C .[-5,5] D .(-∞,-5]∪[5,+∞)解析:因为双曲线-=1渐近线4x ±3y =0上的一个动点P 总在平面区域(x -m )x 29y 2162+y 2≥16内,即直线与圆相离或相切,所以d =≥4,解得m ≥5或m ≤-5,故实数|4m |5m 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考辽宁卷)已知F 为双曲线C :-=1的左焦点,P ,Q 为C 上的x 29y 216点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.解析:由题知,双曲线中a =3,b =4,c =5,则|PQ |=16,又因为|PF |-|PA |=6,|QF |-|QA |=6,所以|PF |+|QF |-|PQ |=12,|PF |+|QF |=28,则△PQF 的周长为44.答案:448.已知双曲线C :-=1(a >0,b >0)的离心率e =2,且它的一个顶点到较近焦点x 2a 2y 2b 2的距离为1,则双曲线C 的方程为________.解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为c -a =1,又e ==2,两式联立得a =1,c =2,ca ∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,∴方程为x 2-=1.y 23答案:x 2-=1y 239.(2014合肥市第三次质检)已知点P 是双曲线-=1(a >0,b >0)和圆x 2a 2y 2b 2x 2+y 2=a 2+b 2的一个交点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,∠PF 2F 1=2∠PF 1F 2,则该双曲线的离心率为________.解析:依题意得,线段F 1F 2是圆x 2+y 2=a 2+b 2的一条直径,故∠F 1PF 2=90°,∠PF 1F 2=30°,设|PF 2|=m ,则有|F 1F 2|=2m ,|PF 1|=m ,3该双曲线的离心率等于==+1.|F 1F 2|||PF 1|-|PF 2||2m3m -m 3答案:+1310.(2013年高考湖南卷)设F 1,F 2是双曲线C :-=1(a >0,b >0)的两个焦点.若x 2a 2y 2b 2在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2,且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.解析:设点P 在双曲线右支上,由题意,在Rt △F 1PF 2中,|F 1F 2|=2c ,∠PF 1F 2=30°,得|PF 2|=c ,|PF 1|=c ,3根据双曲线的定义:|PF 1|-|PF 2|=2a ,(-1)c =2a ,3e ===+1.c a 23-13答案:+13三、解答题11.已知双曲线x 2-=1,过点P (1,1)能否作一条直线l ,与双曲线交于A 、B 两点,y 22且点P 是线段AB 的中点?解:法一 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在双曲线上,且线段AB 的中点为(x 0,y 0),若直线l 的斜率不存在,显然不符合题意.设经过点P 的直线l 的方程为y -1=k (x -1),即y =kx +1-k .由Error!得(2-k 2)x 2-2k (1-k )x -(1-k )2-2=0(2-k 2≠0).①∴x 0==.x 1+x 22k (1-k )2-k 2由题意,得=1,k (1-k )2-k 2解得k =2.当k =2时,方程①成为2x 2-4x +3=0.Δ=16-24=-8<0,方程①没有实数解.∴不能作一条直线l 与双曲线交于A ,B 两点,且点P (1,1)是线段AB 的中点.法二 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若直线l 的斜率不存在,即x 1=x 2不符合题意,所以由题得x -=1,x -=1,21y 2122y 22两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-=0,(y 1+y 2)(y 1-y 2)2即2-=0,y 1-y 2x 1-x 2即直线l 斜率k =2,得直线l 方程y -1=2(x -1),即y =2x -1,联立Error!得2x 2-4x +3=0,Δ=16-24=-8<0,即直线y =2x -1与双曲线无交点,即所求直线不合题意,所以过点P (1,1)的直线l 不存在.12.(2014南京质检)中心在原点,焦点在x 轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=2,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.13(1)求这两曲线方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.解:(1)由已知c =,13设椭圆长、短半轴长分别为a 、b ,双曲线实半轴、虚半轴长分别为m 、n ,则Error!解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为+=1,x 249y 236双曲线方程为-=1.x 29y 24(2)不妨设F 1、F 2分别为左、右焦点,P 是第一象限的一个交点,则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,∴|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=2,13∴cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|==.102+42-(213)22×10×445第八篇 第5节一、选择题1.(2014银川模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为( )A. B .(1,0)(12,0)C. D .(0,18)(0,14)解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=y ,它的焦点坐标是.故选C.12(0,18)答案:C2.抛物线的焦点为椭圆+=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为( )x 24y 29A .x 2=-4y B .y 2=-4x55C .x 2=-4yD .y 2=-4x1313解析:由椭圆方程知,a 2=9,b 2=4,焦点在y 轴上,下焦点坐标为(0,-c ),其中c ==,a 2-b 25∴抛物线焦点坐标为(0,-),5∴抛物线方程为x 2=-4y .故选A.5答案:A3.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是( )A .相离 B .相交C .相切 D .不确定解析:如图所示,设抛物线焦点弦为AB ,中点为M ,准线为l ,A 1、B 1分别为A 、B 在直线l 上的射影,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,于是M 到l 的距离d =(|AA 1|+|BB 1|)12=(|AF |+|BF |)=|AB |,故圆与抛物线准线相切.故选C.1212答案:C4.(2014洛阳高三统一考试)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为( )A. B .5383C. D .10103解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中x 1>0,x 2>0,过A ,B 两点的直线方程为x =my +1,将x =my +1与y 2=4x 联立得y 2-4my -4=0,y 1y 2=-4,则由Error!解得x 1=3,x 2=,13故线段AB 的中点到该抛物线的准线x =-1的距离等于+1=.故选B.x 1+x 2283答案:B5.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A. B .134C. D .5474解析:∵|AF |+|BF |=x A +x B +=3,12∴x A +x B =.52∴线段AB 的中点到y 轴的距离为=.xA +xB 254故选C.答案:C6.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值范围是( )A .(0,2)B .[0,2]C .(2,+∞) D .[2,+∞)解析:∵x 2=8y ,∴焦点F 的坐标为(0,2),准线方程为y =-2.由抛物线的定义知|MF |=y 0+2.以F 为圆心、|FM |为半径的圆的标准方程为x 2+(y -2)2=(y 0+2)2.由于以F 为圆心、|FM |为半径的圆与准线相交,又圆心F 到准线的距离为4,故4<y 0+2,∴y 0>2.故选C.答案:C 二、填空题7.动直线l 的倾斜角为60°,且与抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为3,则抛物线的方程为________.解析:设直线l 的方程为y =x +b ,3联立Error!消去y ,得x 2=2p (x +b ),3即x 2-2px -2pb =0,3∴x 1+x 2=2p =3,3∴p =,则抛物线的方程为x 2=y .323答案:x 2=y38.以抛物线x 2=16y 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.解析:抛物线的焦点为F (0,4),准线为y =-4,则圆心为(0,4),半径r =8.所以,圆的方程为x 2+(y -4)2=64.答案:x 2+(y -4)2=649.(2012年高考北京卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与该抛物线相交于A ,B 两点,其中点A 在x 轴上方,若直线l 的倾斜角为60°,则△OAF 的面积为________.解析:∵抛物线y 2=4x ,∴焦点F 的坐标为(1,0).又∵直线l 倾斜角为60°,∴直线斜率为,3∴直线方程为y =(x -1).3联立方程Error!解得Error!或Error!由已知得A 的坐标为(3,2),3∴S △OAF =|OF |·|y A |=×1×2=.121233答案:310.已知点P 是抛物线y 2=2x上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A ,则(72,4)|PA |+|PM |的最小值是________.解析:设点M 在抛物线的准线上的射影为M ′.由已知可得抛物线的准线方程为x =-,焦点F 坐标为.12(12,0)求|PA |+|PM |的最小值,可先求|PA |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|PA |+|PF |=|PA |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|PA |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|PA |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+,12所以|PA |+|PM |≥5-=.1292答案:92三、解答题11.若抛物线y =2x 2上的两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)关于直线l :y =x +m 对称,且x 1x 2=-,求实数m 的值.12解:法一 如图所示,连接AB ,∵A 、B 两点关于直线l 对称,∴AB ⊥l ,且AB 中点M (x 0,y 0)在直线l 上.可设l AB :y =-x +n ,由Error!得2x 2+x -n =0,∴x 1+x 2=-,x 1x 2=-.12n2由x 1x 2=-,得n =1.12又x 0==-,x 1+x 2214y 0=-x 0+n =+1=,1454即点M 为,(-14,54)由点M 在直线l 上,得=-+m ,5414∴m =.32法二 ∵A 、B 两点在抛物线y =2x 2上.∴Error!∴y 1-y 2=2(x 1+x 2)(x 1-x 2).设AB 中点M (x 0,y 0),则x 1+x 2=2x 0,k AB ==4x 0.y 1-y 2x 1-x 2又AB ⊥l ,∴k AB =-1,从而x 0=-.14又点M 在l 上,∴y 0=x 0+m =m -,14即M ,(-14,m -14)∴AB 的方程是y -=-,(m -14)(x +14)即y =-x +m -,代入y =2x 2,12得2x 2+x -=0,∴x 1x 2=-=-,∴m =.(m -12)m -122123212.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A (x 1,y 1),2B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若=+λ,求λ的值.OC → OA → OB→ 解:(1)直线AB 的方程是y =2,与y 2=2px 联立,2(x -p2)从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,5p4所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-2,y 2=4,22从而A (1,-2),B (4,4).22设=(x 3,y 3)=(1,-2)+λ(4,4)OC→ 22=(4λ+1,4λ-2),22即C (4λ+1,4λ-2),22所以[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),2即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.。
空间解析几何习题答案解析(最新整理)
一、计算题与证明题1.已知, , , 并且. 计算.1||=a 4||=b 5||=c 0=++c b a a c c b b a ⨯+⨯+⨯解:因为, , , 并且1||=a 4||=b 5||=c 0=++c b a 所以与同向,且与反向a b b a +c 因此,,0=⨯b a 0=⨯c b 0=⨯a c 所以0=⨯+⨯+⨯a c c b b a 2.已知, , 求.3||=⋅b a 4||=⨯b a ||||b a ⋅解:(1)3cos ||=⋅=⋅θb a b a(2)4sin ||=⋅=⨯θb a b a 得()222)1(+()252=⋅b a 所以5=⋅b a 4.已知向量与共线, 且满足, 求向量的坐标.x )2,5,1(,-a 3=⋅x ax 解:设的坐标为,又x ()z y x ,,()2,5,1-=a 则 (1)325=-+=⋅z y x x a 又与共线,则x a 0=⨯a x 即()()()05252512125251=-+++--=+---=-k y x j x z i z y kyx j y x i z y z y x kj i 所以()()()05252222=-+++--y x x z z y 即 (2)010*********22=-++++xy xz yz z y x 又与共线,与夹角为或x a x a 0π()30325110cos 222222222⋅++=-++⋅++⋅==z y x z y x ax 整理得(3)103222=++z y x 联立解出向量的坐标为()()()321、、x ⎪⎭⎫⎝⎛-51,21,1016.已知点, 求线段的中垂面的方程.)7,8,3(A )3,2,1(--B AB 解:因为,()7,8,3A )3,2,1(--B 中垂面上的点到的距离相等,设动点坐标为,则由得AB B A 、()z y x M ,,MB MA =()()()()()()222222321783++-++=-+-+-z y x z y x 化简得027532=-++z y x 这就是线段的中垂面的方程。
7空间解析几何与向量代数习题与答案
空间解析几何与向量代数第七章 A 一、)?6(a?6,7,1、平行于向量的单位向量为______________.)0,,)和2M(3M(4,2,1MM.设已知两点的模,方向余弦和方向角,计算向量2、2121pn?4m?3j?5i??4ka?7nim?3?5j?8k,?2i?4j?k,p轴设3、在,求向量x .上的投影,及在y轴上的分向量二、;?b?b?2b及aab2()(?2a)?3及a k?2k,b??2j?iia?3?j(1)的、(3)ab1、设,求 .夹角的余弦1,2),M(3,3,?1),M(3,1,3),(M1MM,MM同时垂直的单位向量.,求与2、知31232211??b?z轴?与a??),4?(2,1?a?(3,5,2),b满足设.3、_________时,,问三、1、以点(1,3,-2)为球心,且通过坐标原点的球面方程为__________________.222?2x?4y??y2?zz?x0表示______________曲面2、方程.2x?y2 __将xOy坐标面上的轴旋转一周,生成的曲面方程为绕x、31)___________________._____________,曲面名称为22xy2x??生成的曲面方程坐标面上的2)将xOyx轴旋转一周,绕___________________._____________,曲面名称为2236??9y4x轴旋转一周,生成的曲面方轴及yxOy坐标面上的绕x3)将_____________________._____________程为,曲面名称为2xy?在空间解析几何中)在平面解析几何中图形。
表示____________ 42x?y图形.表示______________ )画出下列方程所表示的曲面 5222)(x?y4z? (1)222)??4(xyz (2)四、22?yx1???图形,在空间解1在平面解析几何中表示____________、指出方程组94??3y??图形.析几何中表示______________2229?zx??y1?x?z.面上的投影方程的交线在2、求球面与平面xOy22222?ax(a?0xy?)yxa0?z???的公共部分在、求上半球与圆柱体3xOy面及xOz面上的投影.五、1、求过点(3,0,-1)且与平面3x-7y+5z-12=0平行的平面方程.2、求过点(1,1,-1),且平行于向量a=(2,1,1)和b=(1,-1,0)的平面方程.33、求平行于xOz面且过点(2,-5,3)的平面方程.4、求平行于x轴且过两点(4,0,-2)和(5,1,7)的平面方程.六、1?3zyx???、求过点1(1,2,3)且平行于直线.的直线方程521 2??3zy1?zx?2且与两平面2、求过点(0,2,4)平行的直线方程,.0?7??x?2y4z? .垂直的平面方程(2,0,-3)3、求过点且与直线?0z?5x3?y2?1??x?4y?3z??的平面方程且通过直线. 4、求过点(3,1,-2)152 x?y?3z?0?x?y?z?1?0的夹角5、求直线.与平面?0??zyx??6、求下列直线与直线、直线与平面的位置关系x?2y?z?7?x?1y?3z??;与直线1)直线?7??2xy?z?112??? x?2y?2z?3??和平面2)x+y+z=3.直线43?1x?y?z?1?0?到直线、求点7(3,-1,2)的距离.?04????2xyz?5B c,a,b a?c?c?a?b?c?0b?b?a.1、已知(:为非零矢量),试证)ba,},求?(,a?b?{11,13a?b?, .2、a)tb(a?tb|a?|b?t b.取何值时,向量模和为两非零向量,问已知3、最小?并证明此时n)86,(a?3,xan?n? 4、求单位向量,使轴,其中.且?0?y?5z2x?z的平面方程轴,且与平面.的夹角为5、求过3)5()1,2M?3,,?1,(M40?3y?6x2?z7?.的平面,、求过点6,且垂直于2160?1??2y?zx?zxyl??.:、求过直线,且与直线平行的平面7?202?y?z?2x?21?1? 1?y??1?x?y?z:L.垂直相交的直线方程求在平面、上,:且与直线8?1?z??),2M(1,43M(,1,8)kg100,计算重力所做的功的物体从空间点9、设质量为,移动到点21m(长度单位为.)22?02xy?z??xoy坐标面上的投影曲线的方程,并指出原曲线是什么曲在10、求曲线?3z??线?OA?i?3k,OB?j?3k?OAB的面积,求、已知1170??z2x?4y?1??z4x?y.12、.求直线在平面上的投影直线方程?0??9y?2z3x??C?????????,c?0,??a,b,c?a?b?0,不全为零有相同起点,且,1、设向量,其中cb,a,终点共线证明:.?212y?x?)2,?1M(1,??L.且与直线,求过点角的直线方程:相交成2、0112?3z3y?x?1??0)3x?4y?z??10,(?10,4相交的直线方且平行于平面、过又与直线3211程.2z?yzxy1x?LL????.4、求两直线::与直线的最短距离210?3?160?1xoy}1,1,g?{1,,母线平行于向量5、柱面的准线是面上的圆周(中心在原点,半径为1) .求此柱面方程a?xb?a?lim?)b(?2,a,b.非零,a,b,求6、设向量x30?x x?2y??L:绕y轴旋转一周所围成曲面方程7、求直线. ?1)1y?(?z??2?第七章空间解析几何与向量代数答案习题 A 8?667??,?, 1一、、??111111?????12132?????????,cos,coscos????,,MM ,2、=2,21222334a在x轴上的投影为7j3、,在y轴上的分量为1331)???2)?(?a?b?31?(?1)?2?(二、11)、kijk?7?5i?j3a?b??1?212?1k2j?14(??18a?2b?2a?b)?10i?62(?a)?3b??(a?b),(2)3ba?^??cos(a,b)(3)ba?212}2?,2,{?2,4,?1},MM?{0MM 2、3122kijk44j???MM?24?1?6iMa?M3221220?4??4a6},,???{a172172217即为所求单位向量。
空间解析几何与向量代数复习题(答案)
第八章 空间解析几何与向量代数答案一、选择题1. 已知A (1,0,2), B (1,2,1)是空间两点,向量 的模是(A ) A5 B 3 C6 D 92. 设a =(1,-1,3), b =(2,-1,2),求c =3a -2b 是( B )A (-1,1,5).B (-1,-1,5).C (1,-1,5).D (-1,-1,6). 3. 设a =(1,-1,3), b =(2, 1,-2),求用标准基i , j , k 表示向量c=a-b 为(A ) A -i -2j +5k B -i -j +3k C -i -j +5k D -2i -j +5k 4. 求两平面032=--+z y x 和052=+++z y x 的夹角是( C )A2π B 4π C 3πD π 5. 已知空间三点M (1,1,1)、A (2,2,1)和B (2,1,2),求∠AMB 是( C ) A2π B 4π C 3πD π 6. 求点)10,1,2(-M 到直线L :12213+=-=z y x 的距离是:( A )A 138B 118C 158D 17. 设,23,a i k b i j k =-=++r rr r r r r 求a b ⨯r r 是:( D )A -i -2j +5kB -i -j +3kC -i -j +5kD 3i -3j +3k8. 设⊿ABC 的顶点为(3,0,2),(5,3,1),(0,1,3)A B C -,求三角形的面积是:( A )AB 364C 32D 3 9. 求平行于z 轴,且过点)1,0,1(1M 和)1,1,2(2-M 的平面方程是:( D )A 2x+3y=5=0B x-y+1=0C x+y+1=0D 01=-+y x .10、若非零向量a,b 满足关系式-=+a b a b ,则必有( C );A -+a b =a b ;B =a b ;C 0⋅a b =;D ⨯a b =0. 11、设,a b 为非零向量,且a b ⊥, 则必有( C )A a b a b +=+B a b a b -=-C +=-a b a bD +=-a b a b12、已知()()2,1,21,3,2---a =,b =,则Pr j b a =( D ); A53; B 5; C 3; D 13、直线11z 01y 11x -=-=--与平面04z y x 2=+-+的夹角为 (B ) A6π; B 3π; C 4π; D 2π. 14、点(1,1,1)在平面02=+-+1z y x 的投影为 (A )(A )⎪⎭⎫ ⎝⎛23,0,21; (B )13,0,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭; (C )()1,1,0-;(D )11,1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭.15、向量a 与b 的数量积⋅a b =( C ).A a rj P b a ;B ⋅a rj P a b ;C a rj P a b ;D b rj P a b . 16、非零向量,a b 满足0⋅=a b ,则有( C ).A a ∥b ;B =λa b (λ为实数);C ⊥a b ;D 0+=a b . 17、设a 与b 为非零向量,则0⨯=a b 是(A ).A a ∥b 的充要条件;B a ⊥b 的充要条件;C =a b 的充要条件;D a ∥b 的必要但不充分的条件. 18、设234,5=+-=-+a i j k b i j k ,则向量2=-c a b 在y 轴上的分向量是(B ). A 7 B 7j C –1; D -9k19、方程组2222491x y z x ⎧++=⎪⎨=⎪⎩ 表示 ( B ).A 椭球面;B 1=x 平面上的椭圆;C 椭圆柱面;D 空间曲线在1=x 平面上的投影. 20、方程 220x y +=在空间直角坐标系下表示 (C ).A 坐标原点(0,0,0);B xoy 坐标面的原点)0,0(;C z 轴;D xoy 坐标面. 21、设空间直线的对称式方程为012x y z==则该直线必( A ). A 过原点且垂直于x 轴; B 过原点且垂直于y 轴; C 过原点且垂直于z 轴; D 过原点且平行于x 轴. 22、设空间三直线的方程分别为123321034:;:13;:2025327x tx y z x y z L L y t L x y z z t=⎧+-+=⎧++⎪===-+⎨⎨+-=--⎩⎪=+⎩,则必有( D ).A 1L ∥2L ;B 1L ∥3L ;C 32L L ⊥;D 21L L ⊥.23、直线34273x y z++==--与平面4223x y z --=的关系为 ( A ). A 平行但直线不在平面上; B 直线在平面上;C 垂直相交;D 相交但不垂直.24、已知1,==a b 且(,)4∧π=a b , 则 +a b = ( D ). A 1; B1+ C 2; D.25、下列等式中正确的是( C ).A +=i j k ;B ⋅=i j k ;C ⋅=⋅i i j j ;D ⨯=⋅i i i i . 26、曲面22x y z -=在xoz 平面上的截线方程为 (D).A 2x z =; B 20y z x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩; C 2200x y z ⎧-=⎪⎨=⎪⎩; D 20x zy ⎧=⎪⎨=⎪⎩.二、计算题1.已知()2,2,21M ,()0,3,12M ,求21M M 的模、方向余弦与方向角。
空间解析几何练习题参考答案
1.过点M o (1, — 1, 1)且垂直于平面X - y —z + 1 = 0及2x+ y + z + 1 = 0的平面方程.3的.3.10.曲面方程为:4.X 2 +y 2 +4z 2 =4 ,它是由曲线旋转而成19 7292口 =止=口 ;10 .曲线L + z 2=1绕z 轴1 2-3 439. y —z+2=03.在平面x-y-2z=0上找一点p ,使它与点(2,1,5), (4-3,1)及(—2,—1,3)之间的距离相等.7. (-,1,^).5 55. 已知:A(1,2,3), B(5,_1,7),C(1,1,1), D(3,3,2),则 prj AB =7.设平面方程为X-y =0,则其位置(8.平面 X-2 y + 7z+3=0 与平面 3x + 5y + z-1=010 .设点 A(0,—1,0)到直线[—y+I~0[x + 2z-7=0c(arb) =4.过点(2,-8,3)且垂直平面x + 2y —3z-2 = 0直线方程为&动点到点(0,0,5)的距离等于它到x 轴的距离的曲面方程为9.曲面方程:16X 2 -9y 2—9Z 2 =25则曲面名称为A .平行于X 轴B .平行于y 轴C .平行于D .过轴.A .平行9.直线匕3-2 A .平行B . y +4 --7 B .C .相交D .重合垂直 =-与平面4x-2y-2z-3=0的位置关系(3垂直C •斜交D .直线在平面内5. & B 9. A 10 . A .3. 当m= 时,2i -3j +5k 与3i+mj -2k 互相垂直.设 a=2i+j +kb =i -2j +2kc = 3i -4j +2k的位置关系(的距离为(1C . 5旋转而成.1.设 a =i 2, jH b ={1,—1,3},c = ^,—2,0},则(a x b)x 2=(4.若 M I (1,1,1),M 2(221),M 3(2,1,2),则 M i Mb 与M 1M 3的夹角申x —2 y —3 z — 49.直线〒=亍=〒与平面2x+y +z =6夹角为(7•求与平面2X —6y + 3z =4平行平面,使点(3,2,8)为这两个平面公垂线中点.3.确定k 值,使三个平面:kx —3y + Z = 2,3X + 2y + 4z = 1, X —8y - 2Z = 3通过同一条 直线.5•求以向量i + j, j +k,k + i 为棱的平行六面体的体积.7.与平面2X + y + 2Z + 5 = 0,且与三个坐标面所构成的四面体体积为 1的平面方程B . 10C . to ,—1,—1}D . {2,1,21}3.若 a =6i +3j -2k,b//a, 且 b =14,则 b =(A . ±(12i+6j-4k)B . ±(12i+6j)C . ±(12i -4k)D . ±(6j -4k)6.求平面 x-y+2z-6=0 与平面2x + y + z — 5 = 0的夹角(兀C.—3&设点 M o (3,-1,2),直线 |[x + y -,则l 2x —y + z —4 = 0M O 到I 的距离为3U 2A . -----2 3^5B .——5 3(5C .——4D .——21. DA . 30o, .5 D . arcsi n-6B . 60oC . 90o10.曲线 尸2J 2在y z 面上的投影方程 [z=(x-1)2+(y -1)21.设 a=i —2j+3k , b=2i+j , c = —i + j+k ,贝U a+b 与 c 是否平行1不平行f2 22y +2yz + z -4y-3z + 2 = 0 I X =0练习题选参考答案1 •两非零向量7、、b 垂直,则有?^b =0或P 门尽话=0 ;平行则有7^=0或:=屈或两向量对应坐标成比例 。
空间解析几何习题
4.设 AM MB ,证明:对任意一点 O ,有 OM 1 (OA OB) 。 2
5.已知两点 M1 (0, 1, 2) 和 M 2 (1, 1, 0) ,用坐标表示式表示向量 M1M 2 及 2M1M 2 。 6.向量 a 4i 4 j 7k 的终点 B 的坐标为(2,-1,7),求它的始点 A 的坐标,并求 a 的模及其方向余弦。 7.已知三力 F1 (1, 2, 3), F2 (2, 3, 4), F3 (3, 4, 5) 同时作用于一点,求合力 F 的 大小和方向余弦。
5.已知向量 a, b, c 满足条件 a b c O ,证明 a b b c c a 。
3.在 ABC 中,设 M , N , P 分别为 BC , CA AB 的中点,试用 a BC, b CA, c AB 表示向量 AM , BN , CP 。
习题 0—3
(2) a b 。 |a| |b|
1
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
高等数学(同济五版)第七章-空间解析几何与向量代数-练习题册
第七章 空 间 解 析 几 何第 一 节 作 业一、选择题(单选):1. 点M(2,-3,1)关于xoy 平面的对称点是:(A )(-2,3,1); (B )(-2,-3,-1); (C )(2,-3,-1); (D )(-2,-3,1) 答:( ) 2. 点M(4,-3,5)到x 轴距离为:(A ).54)(;54)(;5)3()(;5)3(4222222222+++-+-+D C B答:( ) 二、在yoz 面上求与A (3,1,2),B(4,-2,-2)和C(0,5,1)等距离的点。
第 二 节 作 业设.32,,.2,v u c b a c b a v c b a u ρρρρρρρρρρρρρ-+-=++=表示试用第 三 节 作 业一、选择题(单选):已知两点:),0,3,1()2,2,2(2121的三个方向余弦为则和M M M M.22,21,21)(.22,21,21)(;22,21,21)(;22,21,21)(-------D C B A 答:( ) 二、试解下列各题:1. 一向量的终点为B (2,-1,7),它在x 轴,y 轴,z 轴上的投影依次为4,-4,4,求这向量的起点A 的坐标。
.{}.6,7,6.3.34.45,42,353.2的单位向量求平行于向量轴上的分向量上的投影及在轴在求向量设-=-+=-+=-+=++=a y x p n m a k j i p k j i n k j i m ρρρρρρρρρρρρρρρρρ第 四 节 作 业一、选择题(单选):)()()()(:.1D C B A b a ρρρρρρρρρρ上的投影为在向量 答:( ).//)(;)(;)(;//)(:0,.2的必要但不充分条件的充要条件的充要条件的充要条件是则为非零向量与设b a D b a C b a B b a A b a b a ρρρρρρρρρρρρ=⊥=⋅ 答:( ).6321)(;14321)(;14321)(;6321)(:,321,,.3222222=++=++=++=++++====D C B A c b a s c b a 的长度为则两两垂直向量ρρρρρρρ答:( )二、试解下列各题:{}{}.,),3,1,3()1,3,3(),2,1,1(.4.,,4,1,2,2,5,3.3.,5,4,3,,2,85,3),(.13221321321321同时垂直的单位向量求与和已知的关系与求轴垂直与设求向量的数量积分别为与三向量设设M M M M M M M z b a b a x k j a k i a j i a k x j x i x x b a -+=-=+=+=+=++=-+===μλμλπρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρ..,3,3.7.)()()(,2,3,32.6.,0,,.5的面积求已知和求已知求为单位向量且满足已知OAB k j k i c b a c b b a j i c k j i b k j i a a c c b b a c b a c b a ∆+=+=⋅⨯+⨯+-=+-=+-=⋅+⋅+⋅=++ρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρ第 五 节 作 业选择题(单选):1. 在xoy 面上的曲线4x 2-9y 2=36绕x 轴旋转一周,所得曲面方程为:(A )4(x 2+z 2)-9y 2=36; (B) 4(x 2+z 2)-9(y 2+z 2)=36(C)4X2-9(y2+z2)=36; (D) 4x2-9y2=36.答:()2. 方程y2+z2-4x+8=0表示:(A)单叶双曲面;(B)双叶双曲面;(C)锥面;(D)旋转抛物面。
空间解析几何答案
空间解析几何复习题(答案)1.已知1||=a , 4||=b , 5||=c , 并且0=++c b a . 计算a c c b b a ⨯+⨯+⨯. 解:因为1||=a , 4||=b , 5||=c , 并且0=++c b a 所以a 与b 同向,且b a +与c 反向 因此0=⨯b a ,0=⨯c b ,0=⨯a c 所以0=⨯+⨯+⨯a c c b b a2.已知3||=⋅b a , 4||=⨯b a , 求||||b a ⋅. 解:3cos ||=⋅=⋅θb a b a (1)4sin ||=⋅=⨯θb a b a (2)()222)1(+得()252=⋅b a所以 5=⋅b a3.已知向量x 与)2,5,1(,-a 共线, 且满足3=⋅x a, 求向量x 的坐标. 解:设x 的坐标为()z y x ,,,又()2,5,1-=a则325=-+=⋅z y x x a (1) 又x 与a 共线,则0=⨯a x 即()()()05252512125251=-+++--=+---=-k y x j x z i z y kyx j y x i z y z y x kj i所以()()()05252222=-+++--y x x z z y即010*********22=-++++xy xz yz z y x (2) 又x 与a 共线,x 与a 夹角为0或π()30325110cos 222222222⋅++=-++⋅++⋅==z y x z y x ax整理得 103222=++z y x (3)联立()()()321、、解出向量x 的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛-51,21,101 4.向量a , b , c 具有相同的模, 且两两所成的角相等, 若a , b 的坐标分别为)1,1,0()0,1,1(和, 求向量c 的坐标.解:r c b a ===且它们两两所成的角相等,设为θ 则有1101101=⨯+⨯+⨯=⋅b a 则21cos rb a b a =⋅⋅=θ 设向量c 的坐标为()z y x ,,则11cos 0112=⋅⋅=⋅=+=⋅+⋅+⋅=⋅rr r b a y x z y x c a ϑ (1) 11cos 1102=⋅⋅=⋅=+=⋅+⋅+⋅=⋅r r r c b z y z y x c b ϑ (2) 2011222222=++==++=r z y x c所以2222=++z y x (3)联立(1)、(2)、(3)求出⎪⎩⎪⎨⎧===101z y x 或⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-==-=313431z y x所以向量c 的坐标为()1,0,1或⎪⎭⎫ ⎝⎛--31,34,315.已知点)1,6,3(A , )1,4,2(-B , )3,2,0(-C , )3,0,2(--D , (1)求以AB , AC , AD 为邻边组成的平行六面体的体积. (2) 求三棱锥BCD A -的体积. (3) 求BCD ∆的面积.(4) 求点A 到平面BCD 的距离.解:因为()103,,A ,()1,4,2-B ,()3,2,0-C ,()3,0,2--D 所以()0,10,1--=()2,8,3--=AC()4,6,5---=(1)(),,是以它们为邻边的平行六面体的体积()17612120001003465283101=+--++---------=V (2)由立体几何中知道,四面体ABCD (三棱锥BCD A -)的体积3881766161=⨯==V V T(3)因为()222,,-=,()444--=,,k j i kj iBD BC 01616444222+--=---=⨯()()216161622=-+-=,这是平行四边形BCED 的面积因此S S BCD 21=∆□BCED 2821621=⨯= (4)设点A 到平面BCD 的距离为H ,由立体几何使得三棱锥BCD A -的体积H S V BCD T ⋅=∆31所以22112112838833==⋅==∆BCDT S V H 6.求经过点)1,2,3(A 和)3,2,1(--B 且与坐标平面xOz 垂直的平面的方程. 解:与xoy 平面垂直的平面平行于y 轴,方程为0=++D Cz Ax (1)把点()123,,A 和点()321--,,B 代入上式得03=++D C A (2)03=+--D C A (3)由(2),(3)得2D A -=,2DC =代入(1)得022=++-D z Dx D 消去D 得所求的平面方程为02=--z x7.求到两平面0623:=-+-z y x α和1152:=+-+z y x β距离相等的点的轨迹方程. 解;设动点为()z y x M ,,,由点到平面的距离公式得()()()2222221025101025213623-++-+-+-=+-+-+-z y x z y z所以()10102512914623+-+-±=-+-z y x z y x8.已知原点到平面α的距离为120, 且α在三个坐标轴上的截距之比为5:6:2-, 求α 的方程.解:设截距的比例系数为k ,则该平面的截距式方程为1562=++-kz k y k x 化成一般式为0306515=-++-k z y x 又因点()0,0,0O 到平面α的距离为120,则有()120651530222=++--k求出2864±=k所以,所求平面方程为028********=±++-z y x9.若点)1,0,2(-A 在平面α上的投影为)1,5,2(-B , 求平面α的方程. 解:依题意,设平面的法矢为()2,5,4-=n 代入平面的点法式方程为()()()0125524=----+z y x整理得所求平面方程为035254=+--z y x10.已知两平面02467:=--+z y mx α与平面0191132:=-+-z my x β相互垂直,求m 的值.解:两平面的法矢分别为()6,1,1--=m n ,()11,3,22m n -=,由1n ⊥2n ,得066212=--m m求出1966-=m 11.已知四点)0,0,0(A , )3,5,2(,-B , )2,1,0(-C , )7,0,2(D , 求三棱锥ABC D -中ABC面上的高.解:已知四点()()()()7,0,2,2,1,0,3,5,2,0,0,0D C B A --,则()()()9,1,2,4,5,0,7,0,2--=--=--=DC DB DA为邻边构成的平行六面体的体积为()912450702,,-------==V()[]80700090++--++-=()87090-+-=28=由立体几何可知,三棱锥ABC D -的体积为314286161=⨯==-V V ABC D设D 到平面ABC 的高为H则有 ABC ABC D S H V ∆-⋅=31所以 ABCABCD S V H ∆-=3又()()2,1,0,3,5,2-==k j i kj i 24721352++=--=⨯所以,692124721222=++==∆S ABC 因此,696928692869213143==⨯=H 12.已知点A 在z 轴上且到平面014724:=+--z y x α的距离为7, 求点A 的坐标. 解:A 在z 轴上,故设A 的坐标为()200,,,由点到平面的距离公式,得()()7724147222=-+-++-z所以69147±=+-z 则692±=z那么A 点的坐标为()692,0,0±A13.已知点.A 在z 轴上且到点)1,2,0(-B 与到平面9326:=+-z y x α的距离相等, 求点A 的坐标。
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1. 过点M o (1,1-,1)且垂直于平面01201=+++=+--z y x z y x 及的平面方程.39.02=+-z y3. 在平面02=--z y x 上找一点p ,使它与点),5,1,2()1,3,4(-)3,1,2(--及之间的距离相等.7.)51,1,57(.5.已知:→→-AB prj D C B A CD,则)2,3,3(),1,1,1(),7,1,5(),3,2,1(= ( )A .4B .1C .21D .2 7.设平面方程为0=-y x ,则其位置( )A .平行于x 轴B .平行于y 轴C .平行于z 轴D .过z 轴. 8.平面0372=++-z y x 与平面0153=-++z y x 的位置关系( ) A .平行 B .垂直 C .相交 D .重合 9.直线37423zy x =-+=-+与平面03224=---z y x 的位置关系( ) A .平行 B .垂直 C .斜交 D .直线在平面内 10.设点)0,1,0(-A 到直线⎩⎨⎧=-+=+-07201z x y 的距离为( )A .5B .61 C .51 D .81 5.D 7.D 8.B 9.A 10.A .3.当m=_____________时,k j i 532+-与k j m i 23-+互相垂直.4.设kj i a ++=2,kj i b 22+-=,kj i c 243+-=,则)(b a prj c += .4. 过点),,(382-且垂直平面0232=--+z y x 直线方程为______________. 10.曲面方程为:44222=++z y x ,它是由曲线________绕_____________旋转而成的.3.34-=m ; 4.2919 9.332212--=+=-x y x ; 10.曲线1422=+z y 绕z 轴旋转而成.1.设{}{}{}0,2,1,3,1,1,1,3,2-=-=-=c b a ,则=⨯⨯c b a )(( ) A .8 B .10 C .{}1,1,0-- D .{}21,1,23.若==-+=b a b k j i a ,则,且,14//236( ) A .)4612(k j i -+± B .)612(j i +± C .)412(k i -± D .)46(k j -± 4.若ϕ的夹角与,则3121321)2,1,2(),1,2,2(),1,1,1(M M M M M M M ( ) A .6π B .2π C .3π D .4π6.求平面062=-+-z y x 与平面052=-++z y x 的夹角( ) A .2π B .6π C .3π D .4π 8.设点⎩⎨⎧=-+-=+-+-04201)2,1,3(z y x z y x l M o ,直线,则M O 到l 的距离为( )A .223B .553C .453D .229.直线夹角为与平面62241312=++-=-=-z y x z y x ( ) A .30o B .60o C .90o D .65arcsin1.D 3.A 4.C 6.C 8.A 9.D7.求与平面4362=+-z y x 平行平面,使点)8,2,3(为这两个平面公垂线中点. 3.确定k 值,使三个平面:328,1423,23=--=++=+-z y x z y x z y kx 通过同一条直线.5.求以向量i k k j j i +++,,为棱的平行六面体的体积.7.与平面0522=+++z y x ,且与三个坐标面所构成的四面体体积为1的平面方程_____________________.8.动点到点(0,0,5)的距离等于它到x 轴的距离的曲面方程为________________. 9.曲面方程:259916222=--z y x 则曲面名称为________________.10.曲线⎪⎩⎪⎨⎧-+-=--=2222)1()1(2y x z yx z 在y z 面上的投影方程______________.1.设k j i a 32+-=,j i b +=2,k j i c ++-=,则c b a 与+是否平行__________.1.不平行7.33222±=++z y x ; 8.25102-=-z x ;9.双叶双曲面; 10.⎩⎨⎧==+--++02342222x z y z yz y练习题选参考答案1.两非零向量→a 、→b 垂直,则有0=⋅→→b a 或0Pr =→→a j b;平行则有0=⨯→→b a 或→→=b a λ或两向量对应坐标成比例。
2.若→→→→++=k j i a 863,2=→b ,则与→a ,x 轴均垂直的向量⎭⎬⎫⎩⎨⎧±=→56580 ,,b 。
3.曲线⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-+4)2(4)2(2222y x z x 在yoz 面上的投影曲线方程为:⎪⎩⎪⎨⎧=+-±=+±044422x y z ,投影柱面方程为:44422+-±=+±y z 。
4.xoz 面上的曲线19422=-z x 分别绕x 轴和z 轴旋转所成旋转曲面方程为:1994222=--z y x ,1944222=-+z y x 。
5.已知{}4,0,3-=→a ,{}14,2,5--=→b ,则两向量所成夹角的角平分线上的单位向量为0000a bc a b →→→→→+⎧==⎨⎩+。
6.以点A )0,0,2(,B )0,3,0(,C )6,0,0(,D )8,3,2(为顶点的四面体的体积V=14830602032)61=--=⋅⨯→→→AD AC AB (。
二 计算1.求点P )2,6,3(-关于直线L:⎩⎨⎧=+--=-+042201z y x z y 的对称点坐标。
解:直线L 的方向向量k j i kj i n n s 2212211021-+=--=⨯=→→→, 取直线上的定点),,011(-,将其化为参数式:⎪⎩⎪⎨⎧-=+=+-=t z t y t x 2211 过点P 与直线L 垂直的平面为:0)2(2)6(2)3(=+--+-z y x ,01922=--+z y x ,将直线的参数式代入垂面方程有2=t ,从而点P 在直线L 上的投影坐标(直线与垂面的交点)为),,451(-, 设点P 关于直线L 的对称点坐标为)z y x ,,(,则有:422526123-=+-=+=+zy x ,,,解之:641-==-=z y x ,, 2.设直线L 过点M )1,3,2(-且其与y 轴相交,与直线01121:1zy x L =-=+垂直,求该直线方程。
解:设L 与y 轴的交点为N (0,t,0),其与直线1L 垂直,则101-=⇒=⋅→→t s MN ,从而由两点式有直线L 的方程为:L:114322--=--=+z y x 3.求直线11111:--==-z y x L 在平面012:=-+-z y x π上的投影直线方程。
解:直线L 与平面π的交点为),,012(,直线L 上的点),,(101在平面π上的投影为),,(02121,则L 在π上的投影直线方程为:01132zy x =-=-4.求两平面0622:1=+-+z y x π,0884:2=-+-z y x π所成二面角的角平分面方程。
解:法一,设),,(z y x P 为所求平面上任意一点,则由题意有:2222228)1(4884)2(21622+-+-+-=-+++-+z y x z y x 消去绝对值得 )884()6222(3-+-±=+-+z y x z y 即026147010257=-+-=+++z y x z y x 和法二,所求平面过两平面1π与2π的交线,故可设其方程为:0)622(884=+-++-+-z y x z y x λ在该平面上任取一点, 如令4430--===λλz y x 可得, 然后由点)443,0,0(--λλ到两平面的距离相等可解得3±=λ,从而得到所求平面方程。
5.设有直线L 1和L 2 的方程分别为: L 1:891202+=-=+z y x ,L 2:1242611+=+=-z y x (1)证明L 1 与L 2异面; (2)求两直线之间的距离;(3)求与两直线距离相等的平面方程; (4)求与两直线都垂直相交的直线方程。
解:直线L 1 ,L 2上分别有定点P 1(-2,2,-9),P 2(1,-6,-4),其方向向量分别为{}8,1,01=→s ,{}12,2,12=→s(1)由于0815831221810)(2121≠-=-=⋅⨯→→→P P s s ,所以两直线异面。
(2)由于k j i kj i s s -+-==⨯→→84122181021故过2L 与1L 平行的平面方程为04884=-+-z y x 则两直线的距离转化为求点P 1到该平面的距离:91)8(448)9(128)2(4222=+-+--⨯+⨯--⨯=d(3)由题意,所求平面过线段21P P 的中点)213,2,21(---P ,其法向量为k j i s s -+-=⨯→→8421,故所求平面方程为设),,(z y x P 021584=-+-z y x 。
(4)设公垂线为L ,其方向向量k j i s s s -+-=⨯=→→→8421,则:1L L 与相交所成平面1π的法向量k j i kj i s s 432651848101-+=--=⨯→→,1π的方程为03043265=+-+z y x ,1π与2L 的交点(即公垂线与2L 的交点))8,4.2(-Q2L L 与相交所成平面2π的法向量k j i kj i s s 16479818412212+--=--=⨯→→,2π的方程为0120164798=+-+z y x ,2π与1L 的交点(即公垂线与1L 的交点))7,4.2(-P , 所以,公垂线方程为178442-=--=+z y x 注:实际只需求一个交点即可,这里只是为了理解将两个交点都求出,这样亦可以得到(2)的另一解法。
5. 求点)5,1,2(P 在直线:L13111-=-=-zy x 上的投影. 解:过)5,1,2(P 作垂直于已知直线L 的平面∏,则其法向量)1,3,1(-=n ,于是平面的方程为0)5()1(3)2(=---+-z y x ,即03=-+z y x .将已知直线的参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=+=+=tz t y tx 311代入03=-+z y x ,可得114-=t ,因此点)5,1,2(P 在直线L 上的投影即为平面∏与直线L 的交点)114,111,117(-. 6. 求直线:L ⎩⎨⎧=---=+-083032z y x z y x 在平面:∏12=+-z y x 上的投影直线的方程.解:设所给直线L 的平面束方程为0)83(32=---++-z y x z y x λ,即08)1()3()32(=--++-+λλλλz y x ,其中λ为待定常数,要使该平面与已知平面∏垂直,则有0)1()3()32(2=-++++λλλ,解得34-=λ,将其代入08)1()3()32(=--++-+λλλλz y x ,可得32756=-+z y x ,因此直线L 在平面∏上的投影直线方程为⎩⎨⎧=+-=-+1232756z y x z y x .7.确定λ的值,使直线:L ⎩⎨⎧=-+=-+02012z x y x 与平面1:=-+∏z y x λ平行,并求直线L 与平面∏之间的距离.解:直线L 的方向向量n k j i kj i --==2101012,要使直线L 与平面∏平行,只要0=⋅s n (其中=s )1,,1(-λ为平面∏的法向量),即0121=+-λ,解得1=λ. 令10=x ,代入直线L 的方程可得10-=y ,10=z ,直线L 与平面∏之间的距离33)1(11|)1(11111|222=-++-⨯+⨯-⨯=d . 8.求通过直线⎩⎨⎧=-++=-+-02201:z y x z y x L 的两个互相垂直的平面,其中一个平面平行于直线111121-=-+=-z y x . 解:设平面束方程为)22(1=-+++-+-z y x z y x λ,即012)1()1()12(=--++-++λλλλz y x ,=n )1,1,12(+-+λλλ. 设平行于直线111121-=-+=-z y x 的平面为1∏,由0)1()1(2)12(=++--+λλλ,可知1-=λ,令10=x ,代入直线L 的方程,可得000==z y 平面1∏的方程为02)1(=---y x ,即012=-+y x . 设垂直于平面1∏的平面为2∏,由0)1(2)12(=-++λλ,可得41=λ,平面2∏的方程为04543)1(23=+--z y x ,即06536=-+-z y x . (4)曲线⎪⎩⎪⎨⎧===θθθb z a y a x sin cos (a 、b 为常数)在xOy 平面上投影曲线是(⎩⎨⎧==+0222z a y x ).(5)xOy 平面上曲线16422=-y x 绕x 轴旋转一周所得旋转曲面方程是 (16)(4222=+-z y x ).(7)方程y z x =-22所表示的曲面名称为(双曲抛物面).(8)与两直线⎪⎩⎪⎨⎧+=+-==tz t y x 122及112212-=-=+z y x 都平行,且过原点的平面方程是(0=+-z y x ).(10)与两平面012=--+z y x 和032=+-+z y x 等距离的平面方程为(012=+-+z y x )3. 已知点)0,1,1(A 和点)2,1,0(B ,试在x 轴上求一点C ,使得ABC ∆的面积最小. 解:设)0,0,(x C ,则)2,0,1(-=AB ,)0,1,1(--=x AC ,kj x i x j iAC AB +-+=---=⨯)1(221101,故ABC∆的面积为1)]1(2[221||2122+-+=⨯=x AC AB S ,显然,当1=x 时,ABC ∆的面积最小,为25,所求点为)0,0,1(. 6.求直线11111:--==-z y x L 在平面012:=-+-∏z y x 上的投影直线绕x 轴线转一周所成曲面的方程.解:过L 作垂直于平面∏的平面0∏,所求的直线L 在平面∏上的投影就是平面∏和0∏的交线. 平面0∏的法向量为:k j i kj in 232111210--=--=,则过点),,(101的平面0∏的方程为:0)1(23)1(=----z y x ,即0123=+--z y x . 所以投影线为⎩⎨⎧=+--=-+-0123012z y x z y x . 将投影线表示为以x 为参数的形式:⎪⎩⎪⎨⎧--==)12(212x z x y ,则绕x 轴的旋转面的方程为2222)]12(21[)2(--+=+xx z y ,即0416*******=+---z y x x .8.已知两条直线的方程是142211:1--=+=-z y x L ,10122:2zy x L =-=-,求过1L 且平行于2L 的平面方程.解:因为所求平面过1L ,所以点)4,2,1(-在平面上. 由于平面的法向量垂直于两直线的方向向量,因此平面的法向量为k j i kj i 432102121--=-. 因此所求平面的方程为0)4(4)2(3)1(2=--+--z y x ,即08432=+--z y x .9. 在过直线⎩⎨⎧=++=+++0201z y x z y x 的所有平面中,求和原点距离最大的平面.解:设平面束方程为)2(1=++++++z y x z y x λ,即01)1()1()12(=++++++z y x λλλ,平面与原点的距离为 31)32(61)1()1()12(|10)1(0)1(0)12(|2222++=++++++⨯++⨯++⨯+=λλλλλλλd要使平面与原点的距离最大,只要32-=λ,即该平面方程为03=---z y x . 11. 求直线321z y x =-=绕z 轴旋转所得旋转曲面的方程. 解:由于空间曲线⎪⎩⎪⎨⎧===)()()(t z z t y y t x x )(+∞<<-∞t 绕z 轴旋转所得旋转曲面的方程为⎩⎨⎧=+=+)()()(2222t z z t y t x y x )(+∞<<-∞t ,消去参数t 即可. 此直线的参数方程为 ⎪⎩⎪⎨⎧=-==t z t y tx 32,故该直线绕z 轴旋转所得旋转曲面的方程为⎩⎨⎧=-+=+tz t t y x 3)2()(2222,消去参数t ,旋转曲面的方程为22295z y x =+. 12. 画出下列各曲面所围立体的图形: (1)0,0,0,12643====++z y x z y x . (2)2,222=+=z y x z . (3)22224,y x z y x z --=+=. (4)2222,2y x z y x z +=--=.(5)222y x z +=,22x z -=.(6)2x y =,0=z ,y z =,1=y .3. 平面0:11111=+++D z C y B x A π 与平面0:22222=+++D z C y B x A π 互相垂直。