空间解析几何基本知识优秀课件
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大学课程《高等数学》PPT课件:6-1 空间解析几何简介

例1 求点 M 2,1, 1 到 y轴的距离.
解 :过点 M 做 y 轴的垂线,其垂足点 P 的坐标
为 0,1,0 ,所以
MP 2 02 112 1 02 5
例2 设动点 M 与两定点 P1 1, 2,1,P2 2,1, 2 等距
离,求动点M 的轨迹.
解 :设动点 M x, y, z ,因为 P1M P2M ,所以
(2)已知方程 F x, y, z 0,研究此方程所表
示的曲面形状.
例3 求球心在点 M0 x0, y0, z0 、半径为 R 的球面方程. 解 设 M x, y, z 是球面上任一点(见图),
则有 M0M R,由两点间距离 公式得 :
x x0 2 y y0 2 z z0 2 R
本节先简要介绍空间解析几何的有关内容。
第六章
空间解析几何简介
一、空间直角坐标系 二、空间曲面及其方程 三、空间曲线及其方程
在空间任意选取一定点 O ,过点 O 做三条互相垂直
的以点 O 为原点的数轴,依次记为 x 轴(横轴)、y 轴
(纵轴)、z 轴(竖轴),统称为坐标轴. 它们的顺序按下
述右手规则确定:以右手握住 z 轴,让右手的四个手
含有三个坐标轴正半轴的那个卦限叫做第 I 卦限,
其他第 II、第 III 、第 IV 卦限在 xOy 平面的上方,按 逆时针方向确定. 第 I 、II 、III 、IV 卦限下面的空间
部分,分别称为第 V、V、V、V 卦限(见图).
设 M 为空间任意点,过该点分别
做垂直于 三坐标轴的平面, 与坐标轴
二次曲面
我们把三元二次方程 F (x, y, z) 0所表示的曲
面称为二次曲面. 而把平面称为一次曲面.
解析几何全册课件

(2)已知坐标间的关系式,研究曲面形状.
(讨论旋转曲面)
(讨论柱面、二次曲面)
(1)已知曲面作为点的轨迹时,求曲面方程.
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空间曲线的参数方程
一、空间曲线的参数方程
§2.3 空间曲线的方程
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空间曲线的一般方程
曲线上的点都满足方程,不在曲线上的点不能同时满足两个方程.
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(1)向量混合积的几何意义:
关于混合积的说明:
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返回
解
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返回
式中正负号的选择保证结果为正.
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返回
解
例1
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返回
水桶的表面、台灯的罩子面等.
曲面在空间解析几何中被看成是点的几何轨迹.
曲面方程的定义:
曲面的实例:
§2.2 曲面的方程
下一页
返回
以下给出几例常见的曲面.
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返回
解
设P点坐标为
所求点为
两向量夹角余弦的坐标表示式
由此可知两向量垂直的充要条件为:
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返回
解
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返回
证
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下一页
返回
空间两向量的夹角的概念:
类似地,可定义向量与一轴或空间两轴的夹角.
特殊地,当两个向量中有一个零向量时,规定它们的夹角可在0与 之间任意取值.
线为
的连
的中点
对边
一组
设四面体
证
e
e
e
AP
e
AD
e
AC
e
AB
P
(讨论旋转曲面)
(讨论柱面、二次曲面)
(1)已知曲面作为点的轨迹时,求曲面方程.
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空间曲线的参数方程
一、空间曲线的参数方程
§2.3 空间曲线的方程
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空间曲线的一般方程
曲线上的点都满足方程,不在曲线上的点不能同时满足两个方程.
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(1)向量混合积的几何意义:
关于混合积的说明:
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解
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式中正负号的选择保证结果为正.
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例1
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水桶的表面、台灯的罩子面等.
曲面在空间解析几何中被看成是点的几何轨迹.
曲面方程的定义:
曲面的实例:
§2.2 曲面的方程
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以下给出几例常见的曲面.
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解
设P点坐标为
所求点为
两向量夹角余弦的坐标表示式
由此可知两向量垂直的充要条件为:
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解
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证
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空间两向量的夹角的概念:
类似地,可定义向量与一轴或空间两轴的夹角.
特殊地,当两个向量中有一个零向量时,规定它们的夹角可在0与 之间任意取值.
线为
的连
的中点
对边
一组
设四面体
证
e
e
e
AP
e
AD
e
AC
e
AB
P
空间解析几何基本知识_ppt课件
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M
O x P(x,0,0)
在直角坐标系下
1 1
Q (0 ,y ,0 )
y
A (x ,y ,0 )
(x, y, z) (称为点 M 的坐标) 点 M 有序数组
8
4.各卦限坐标的符号: Ⅰ(+,+,+), Ⅱ(-,+,+), Ⅲ(-,-,+), Ⅳ(+,-,+), Ⅴ(+,+,-), Ⅵ(-,+,-),
14 14 解得 z , 即所求点为 M(0, 0, ) . 9 9
13
二、曲面及其方程的概念
引例: 求到两定点A(1,2,3) 和B(2,-1,4)等距离的点的 轨迹方程. 解:设轨迹上的动点为 M AM BM ,即 ( x ,y ,z ) ,则
( x 1 ) ( y 2 ) ( z 3 )
2
第七章 第一节 空间解析几何基本知识
一、空间直角坐标系
二、曲面及其方程的概念 三、几种常见的曲面及其方程
3
一、空间直角坐标系
为了确定空间上一个点的位 置,我们需要引入空间直角坐 标系. 为此,过空间中一点 o 分别作 ,oy ,oz 三条互相垂直的数轴 ox
z
o
y
x
(见右图所示),常称这三条数轴为三个坐标轴,分别 oy轴和 oz 记为ox 轴、 轴.
4
一、空间直角坐标系
(一)空间坐标系的建立 定义:由原点重合且互相 垂直的三条数轴(单位一般
o
x
z
y
一致), 而且三条数轴的正方
向符合右手系. 即构成一个空间直角坐标系.
右手系: 即以右手握住z轴,当右手的四个手指从 轴的正向以 角度转向 y轴的正向时,大拇指的 x 2 指向就是 z 轴的正向.
高职课件《高等数学》第七章空间解析几何课件
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第 7 章 空间解析几何
本章内容
1 空间直角坐标系和向量 2 向量的数量积与向量积 3 空间平面与直线的方程 4 曲面与空间曲线
7.1 空间直角坐标系和向量
7.1.1 空间直角坐标系
在空间取三条相互垂直空间直角坐标系 O-xyz。
利用前述负向量的概念,我们还可以定义两个向量 a 和 b 的差为:
a b = a b
按三角形法则,向量 a 和 b 的差 a b 的求法如下:把 a 与 b
的起点放在一起,则 a b 即是以 b 的终点为起点,以 a 的终点
为终点的向量(如图7-7所示)。
容易验证,向量的加法有下列运算规律:
通常把 x 轴,y 轴放置在水平平面上,z 轴垂直于水平平面,并 规定x 轴,y 轴和z 轴的位置关系遵循右手螺旋法则:右手四指握 拳,指向为x 轴的正向,然后四指沿握拳方向转向y 轴的正向,则大 姆指所指方向为z轴正向(如图7-1所示)
在空间直角坐标系O-xyz 中,点O 称为坐标原点,简称原点; x 轴,y 轴,z 轴又分别称为横轴、纵轴与竖轴,三条数轴统称为 坐标轴;由任意两条坐标轴所确定的平面称为坐标面,共有xOy、 yOz、zOx 三个坐标面;三个坐标面把空间分隔成八个部分,每个 部分依次分别称为第一、第二直至第八卦限,其中第一卦限位于x, y,z 轴的正向位置,第二至第四卦限也位于xOy面的上方,按逆 时针方向排列;第五卦限在第一卦限的正下方,第六至第八卦限
三角形法则还可以推广到求任意有限个向量的和。例如,已
知向量a ,b ,c ,d ,求 a + b + c + d 的和 AB。
根据自由向量的特点,只要依次把后一个向量的起点移至前 一个向量的终点上,然后从a的起点向d 的终点所引的向量就是四
本章内容
1 空间直角坐标系和向量 2 向量的数量积与向量积 3 空间平面与直线的方程 4 曲面与空间曲线
7.1 空间直角坐标系和向量
7.1.1 空间直角坐标系
在空间取三条相互垂直空间直角坐标系 O-xyz。
利用前述负向量的概念,我们还可以定义两个向量 a 和 b 的差为:
a b = a b
按三角形法则,向量 a 和 b 的差 a b 的求法如下:把 a 与 b
的起点放在一起,则 a b 即是以 b 的终点为起点,以 a 的终点
为终点的向量(如图7-7所示)。
容易验证,向量的加法有下列运算规律:
通常把 x 轴,y 轴放置在水平平面上,z 轴垂直于水平平面,并 规定x 轴,y 轴和z 轴的位置关系遵循右手螺旋法则:右手四指握 拳,指向为x 轴的正向,然后四指沿握拳方向转向y 轴的正向,则大 姆指所指方向为z轴正向(如图7-1所示)
在空间直角坐标系O-xyz 中,点O 称为坐标原点,简称原点; x 轴,y 轴,z 轴又分别称为横轴、纵轴与竖轴,三条数轴统称为 坐标轴;由任意两条坐标轴所确定的平面称为坐标面,共有xOy、 yOz、zOx 三个坐标面;三个坐标面把空间分隔成八个部分,每个 部分依次分别称为第一、第二直至第八卦限,其中第一卦限位于x, y,z 轴的正向位置,第二至第四卦限也位于xOy面的上方,按逆 时针方向排列;第五卦限在第一卦限的正下方,第六至第八卦限
三角形法则还可以推广到求任意有限个向量的和。例如,已
知向量a ,b ,c ,d ,求 a + b + c + d 的和 AB。
根据自由向量的特点,只要依次把后一个向量的起点移至前 一个向量的终点上,然后从a的起点向d 的终点所引的向量就是四
《空间解析几何》课件
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了解空间解析几何在计算机图形 学中的应用,如3D建模、动画制 作等。
THANKS
感谢观看
通过参数方程表示曲面的形式,如x = x(u, v),y = y(u, v),z = z(u, v)。
曲面方程
表示三维空间中曲面的方程形式,如z = f(x, y)。
空间曲线的方程
1 2
参数曲线
通过参数方程表示曲线的形式,如x = x(t),y = y(t),z = z(t)。
空间曲线
表示三维空间中曲线的方程形式,如F(x, y, z) = 0。
空间解析几何的应用领域
总结词
空间解析几何在许多领域都有广泛的应用。
详细描述
在物理学中,空间解析几何用于描述物理现象的空间关系,如力学、电磁学和光学等领 域。在计算机图形学中,空间解析几何用于建模和渲染三维场景。在工程学中,空间解 析几何用于设计和分析机械、建筑和航空航天等领域中的物体和结构。此外,空间解析
03
空间平面与直线
空间平面的方程
平面方程的基本形式
Ax + By + Cz + D = 0
特殊平面
平行于坐标轴的平面、过原点的平面、与坐标轴垂直的平面
参数方程
当平面过某一定点时,可以用参数方程表示平面的方程
空间直线的方程
直线方程的基本形式
Ax + By + Cz = 0
特殊直线
与坐标轴平行的直线、过原点的直线、与坐标轴垂直的直线
利用代数方法,如向量运算、线性代数等, 求解空间几何问题。
几何意义
将代数解转化为几何意义,解释其实际意义 。
如何理解空间几何中的概念?
向量的概念
理解向量的表示、向量的加法、数乘以及向量的模 等基本概念。
THANKS
感谢观看
通过参数方程表示曲面的形式,如x = x(u, v),y = y(u, v),z = z(u, v)。
曲面方程
表示三维空间中曲面的方程形式,如z = f(x, y)。
空间曲线的方程
1 2
参数曲线
通过参数方程表示曲线的形式,如x = x(t),y = y(t),z = z(t)。
空间曲线
表示三维空间中曲线的方程形式,如F(x, y, z) = 0。
空间解析几何的应用领域
总结词
空间解析几何在许多领域都有广泛的应用。
详细描述
在物理学中,空间解析几何用于描述物理现象的空间关系,如力学、电磁学和光学等领 域。在计算机图形学中,空间解析几何用于建模和渲染三维场景。在工程学中,空间解 析几何用于设计和分析机械、建筑和航空航天等领域中的物体和结构。此外,空间解析
03
空间平面与直线
空间平面的方程
平面方程的基本形式
Ax + By + Cz + D = 0
特殊平面
平行于坐标轴的平面、过原点的平面、与坐标轴垂直的平面
参数方程
当平面过某一定点时,可以用参数方程表示平面的方程
空间直线的方程
直线方程的基本形式
Ax + By + Cz = 0
特殊直线
与坐标轴平行的直线、过原点的直线、与坐标轴垂直的直线
利用代数方法,如向量运算、线性代数等, 求解空间几何问题。
几何意义
将代数解转化为几何意义,解释其实际意义 。
如何理解空间几何中的概念?
向量的概念
理解向量的表示、向量的加法、数乘以及向量的模 等基本概念。
《空间解析几何基础》PPT课件
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24
(5)二次锥面
x2 a2
y2 b2
z2 c2
0
(6)椭圆抛物面
x2 a2
y2 b2
2z
0
(a,b,c 0) (a,b 0)
(7.10) (7.11)
25
(7)双曲抛物面(马鞍面) x2 y2 2z 0 (a,b 0) a2 b2
(7.12)
26
思考题
指出下列方程在平面解析几何中和空 间解析几何中分别表示什么图形?
(1) x 2;
(2) x2 y2 4;
(3) y x 1.
27
思考题解答
方程
平面解析几何中 空间解析几何中
x2
平行于y 轴的直线 平行于 yoz 面的平面
圆心在(0,0) ,
x2 y2 4
半径为2 的圆
以z 轴为中心轴的圆柱面
y x 1 斜率为1的直线 平行于z 轴的平面
பைடு நூலகம்
28
三、平面区域的概念及其解析表示 设P0(x0,y0)是xOy平面上的一定点,δ>0为一实
4
空间两点间的距离
设M1 ( x1 , y1 , z1 )、M 2 ( x2 , y2 , z2 )为空间两点
zR
M1•
P o
d M1M2 ?
• M2
Q N
在直角M1 NM 2 及 直 角 M1 PN
中,使用勾股定
y 理知
x
d 2 M1P 2 PN 2 NM 2 2 ,
5
M1P x2 x1 , PN y2 y1 , NM 2 z2 z1 ,
(7.4)
其 中 a,b,c,d 为 常 数 , 且 a,b,c 不 全 为 零 . 例 如 , 当
空间解析几何精ppt课件

记作-a ; 因平行向量可平移到同一直线上, 故两向量平行又称
两向量共线 . 若 k (≥3)个向量经平移可移到同一平面上 , 则称此 k
个向量共面 .
.
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二、向量的线性运算
1. 向量的加法 平行四边形法则:
b ab
(ab)c
c
bc
a(bc)
a 三角形法则: ab
b
过空间一定点 o ,由三条互相垂直的数轴按右手规则
组成一个空间直角坐标系.
• 坐标原点
Ⅲ
zz 轴(竖轴)
Ⅱ
• 坐标轴
Ⅳ
• 坐标面
• 卦限(八个) Ⅶ x
x轴(横轴)
Ⅷ
yoz面 oxoy面
Ⅴ
Ⅰ
y
y轴(纵轴)
Ⅵ
.
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在直角坐标系下
点 M 1 1有序数组 (x, y, z) 1 1向径 r
M2
零向量: 模为 0 的向量, 记 0 , 或 作 0 . M 1
.
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若向量 a 与 b大小相等, 方向相同, 则称 a 与 b 相等,
记作 a=b ; 若向量 a 与 b 方向相同或相反, 则称 a 与 b 平行,记作
a∥b ; 规定: 零向量与任何向量平行 ; 与 a 的模相同, 但方向相反的向量称为 a 的负向量,
ab b a
a
运算规律 : 交换律 a b b a
结合律 (ab)ca(bc)a.
.
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s a 1 a 2 a 3 a 4 a 5
a4
a5
a3 s
两向量共线 . 若 k (≥3)个向量经平移可移到同一平面上 , 则称此 k
个向量共面 .
.
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二、向量的线性运算
1. 向量的加法 平行四边形法则:
b ab
(ab)c
c
bc
a(bc)
a 三角形法则: ab
b
过空间一定点 o ,由三条互相垂直的数轴按右手规则
组成一个空间直角坐标系.
• 坐标原点
Ⅲ
zz 轴(竖轴)
Ⅱ
• 坐标轴
Ⅳ
• 坐标面
• 卦限(八个) Ⅶ x
x轴(横轴)
Ⅷ
yoz面 oxoy面
Ⅴ
Ⅰ
y
y轴(纵轴)
Ⅵ
.
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在直角坐标系下
点 M 1 1有序数组 (x, y, z) 1 1向径 r
M2
零向量: 模为 0 的向量, 记 0 , 或 作 0 . M 1
.
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若向量 a 与 b大小相等, 方向相同, 则称 a 与 b 相等,
记作 a=b ; 若向量 a 与 b 方向相同或相反, 则称 a 与 b 平行,记作
a∥b ; 规定: 零向量与任何向量平行 ; 与 a 的模相同, 但方向相反的向量称为 a 的负向量,
ab b a
a
运算规律 : 交换律 a b b a
结合律 (ab)ca(bc)a.
.
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s a 1 a 2 a 3 a 4 a 5
a4
a5
a3 s
高等数学第八章空间解析几何教学精品PPT课件

高等数学(下册)
§8.4 空间曲线及其方程
一、空间曲线的一般方程 二、空间曲线的参数方程 三、空间曲线在坐标面上的投影
高等数学(下册)
一、空间曲线的一般方程
空间曲线C可看作两曲面S1与S2的交线.
若S1:F(x,y),z0;
z
S2:G(x,y),z0,
S1
则 M ( x ,y ,z ) C M S 1 且 M S 2
x
0
同理,xo面z 上的投影曲线,
y o z 面上
的投影曲线
T(x, z) 0
y
0
高等数学(下册)
如图:投影曲线的研究过程.
空间曲线
投影柱面
投影曲线
高等数学(下册)
x2 y2 z2 1
例4
求曲线
z
1 2
在坐标面上的投影.
解 (1)消去变量z后得
x2 y2 3, 4
在 xoy面上的投影为
解 截线方程为
y2 z2 x x2y z 0
如图,
高等数学(下册)
( 1) 消 去 z得 投 影x25y24xyx0,
z0
( 2) 消 去 y得 投 影x25z22xz4x0,
y0
( 3) 消 去 x得 投 影y2
z2
2yz0 .
x0
高等数学(下册)
补充: 空间立体或曲面在坐标面上的投影.
t
oM
xaco ts
yasi nt
zvt
x A M y 螺旋线的参数方程
高等数学(下册)
螺旋线的参数方程还可以写为
x a cos
y
a
sin
z b
(t, bv)
螺旋线的重要性质:
§8.4 空间曲线及其方程
一、空间曲线的一般方程 二、空间曲线的参数方程 三、空间曲线在坐标面上的投影
高等数学(下册)
一、空间曲线的一般方程
空间曲线C可看作两曲面S1与S2的交线.
若S1:F(x,y),z0;
z
S2:G(x,y),z0,
S1
则 M ( x ,y ,z ) C M S 1 且 M S 2
x
0
同理,xo面z 上的投影曲线,
y o z 面上
的投影曲线
T(x, z) 0
y
0
高等数学(下册)
如图:投影曲线的研究过程.
空间曲线
投影柱面
投影曲线
高等数学(下册)
x2 y2 z2 1
例4
求曲线
z
1 2
在坐标面上的投影.
解 (1)消去变量z后得
x2 y2 3, 4
在 xoy面上的投影为
解 截线方程为
y2 z2 x x2y z 0
如图,
高等数学(下册)
( 1) 消 去 z得 投 影x25y24xyx0,
z0
( 2) 消 去 y得 投 影x25z22xz4x0,
y0
( 3) 消 去 x得 投 影y2
z2
2yz0 .
x0
高等数学(下册)
补充: 空间立体或曲面在坐标面上的投影.
t
oM
xaco ts
yasi nt
zvt
x A M y 螺旋线的参数方程
高等数学(下册)
螺旋线的参数方程还可以写为
x a cos
y
a
sin
z b
(t, bv)
螺旋线的重要性质:
空间解析几何PPT
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应的分子也为0
2、平行向量的坐标表示式
a // b b a
(bx , by , bz ) (ax , ay , az )
bx ax
by ay
bz az
例3 求解以向量为未 知元的线性方程组
xx
4 2
y y
a b
其中 a = (3,1,2),b = (5,-1,4).
在空间直角坐标系Oxyz的三条轴的正方向分别取三个 单位向量 i, j, k 称为基本单位向量.
1、向量的加减法与数乘
a
(a
x
,
ay,
az ) axi ay j azk;
b (bx , by , bz ) bxi by j bzk;
⑴加法 a b (ax bx , ay by, az bz )
结果是一个与原向量同方向的单位向量.
(3) 两个向量的平行关系(共线定理)
定理 设向量 a 0,那么向量 b 平行于 a 的充分必要条件
是:存在唯一的实数 ,使 b a.
证设:b充// a分, 取性显然b;, 当下b面与证a 同明向必时要性取正值,
当
b
与
a
a
反向时 取负值,
则此时
b
与
a
同向.
又
a
a
b
a
b,
故有 b a.
a
再证明 的唯一性. 设 b
两式相减,得
(
)a
a0,,又设即ba,a
0,
a 0, 故 0, 即 .
证毕
注:此定理是建立数轴和坐标的理论依据. 设点O及单位向量i 确定了数轴Ox,
对于轴上任一点P, 对应一个向量OP,
高等数学第八章空间解析几何教学精品PPT课件

x
0
同理,xo面z 上的投影曲线,
y o z 面上
的投影曲线
T(x, z) 0
y
0
高等数学(下册)
如图:投影曲线的研究过程.
空间曲线
投影柱面
投影曲线
高等数学(下册)
x2 y2 z2 1
例4
求曲线
z
1 2
在坐标面上的投影.
解 (1)消去变量z后得
x2 y2 3, 4
在 xoy面上的投影为
t
oM
xaco ts
yasi nt
zvt
x A M y 螺旋线的参数方程
高等数学(下册)
螺旋线的参数方程还可以写为
x a cos
y
a
sin
z b
(t, bv)
螺旋线的重要性质:
上升的高度与转过的角度成正比.
即 :0 0 , z:b0 b0 b,
2 , 上升的高度 h2b称螺距
部 点.
高等数学(下册)
例 3 如果空间一点 M 在圆柱面 x2 y2 a2上以
角速度 绕z轴旋转,同时又以线速度v沿平行于z 轴的正方向上升(其中 、v都是常数),那么点
M 构成的图形叫做螺旋线.试建立其参数方程.
解
z
取时间t为参数,动点从A点出
发,经过t时间,运动到M点
M 在 x面 o 的 投 y影 M (x ,y ,0 )
x2 y2 1,
一个圆,
z 0.
所求立x体 o面 y在 上的投影为
x2y21.
高等数学(下册)
z
C
1
.
x2 y2 1
. .
o
x
y
高等数学(下册)
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C 观察柱面的形 成过程:
14
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动
直线L 叫柱面的
母线.
观察柱面的形
C
成过程:
15
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
23
例1 指出下列方程在平面解析几何中和空间解析几 何中分别表示什么图形?
(1)x2; (2) x2y24; (3) yx1.
解 方程 平面解析几何中 空间解析几何中
x2 平行于y轴的直线平 行 于yo面 z的 平 面
圆心在(0,0),
x2y2 4
半径为2的圆
以z 轴为中心轴的圆
柱面
yx1 斜率为1的直线
C 观察柱面的形 成过程:
8
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
9
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
16
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
17
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
M
的坐标也满足方程 x2 y2 R2
沿曲线C平行于 z 轴的一切直线 所形成的曲面称为圆柱面.
Co
M1
y
x
其上所有点的坐标都满足此方程,
l
故在空间 x2 y2 R2 表示圆柱面
7
一般的 (1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所
形成的曲面称为柱面. 这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
二元方程
F(x, y)0 F(x,z)0 F(y,z)0
都是柱面方程
25 6
三、柱面
引例. 分析方程 x2 y2 R2 表示怎样的曲面 .
解:在 xoy 面上,x2 y2 R2 表示圆C,
z
在圆C上任取一点 M (x, y,0), 过此点作 1
平行 z 轴的直线 l ,对任意 z , 点M(x, y,z)
C 观察柱面的形 成过程:
10
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
11
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
12
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
13
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
a bc 3.平面一般方程 A B x C y D z 0 (A2B2C20) 的几种特殊情况:
(1)D0, 平面A x + B y + C z = 0通过坐标原点;
4
(2)A0,
D
D
0, 0,
平面过x 轴; 平面//x 轴;
B 0,
D 0 , 平面过y 轴;
D
0,
平面//y 轴;
h(x,z)=0是母线//y轴, 准线为xoz面内的曲线
zl
l
2
:
h(x,z)=0所构成的柱面.
z
1
l 2
y x
x
y
注意:柱面方程一定是二元方程,缺少哪个变量字母,
母线就平行于哪个坐标轴.
20
柱面方程的特征: 只含两个坐标的方程一定是柱面方程,
缺少哪个变量字母,母线就平行于哪个坐标轴.
二元方程
F(x, y)0 F(x,z)0 F(y,z)0
则得M(x,y,z)点满足的方程为F(x,y)=0.
所以柱面方程为:F(x,y)0
只含x,y而缺z的方程F(பைடு நூலகம்,y)=0,在空间直角坐标系
中表示母线平行于z 轴的柱面,而准线为xoy面上的曲线C.
19
类似地: g(y,z)=0是母线//x轴, 准线为yoz面内的曲线
l : g(y,z)=0所构成的柱面. 1
平行于z轴的平面
24
3、旋转曲面
(1)定义 以一条平面 曲线绕该平面上的 一条直线旋转一周 所生成的曲面称为 旋转曲面. 这条定直线叫旋转曲 面的轴.曲线叫旋转 曲面的母线.
都是柱面方程
21
例 问方程 x22y,yx,zy2表示什么曲面?
z
z
o x
x2 2y
平面
y
o
y
zx
yx
抛物柱面
oy z y2
x 抛物柱面
22
例如:
(1)
y2 b2
z2 c2
1
(2)
x2 a2
y2 b2
1
椭圆柱面 母线//x轴
x
双曲柱面
母线//z轴
oz
抛物柱面 母线//y轴
y
(3)z2 2px
空间解析几何基本知 识优秀课件
1
第一节
第七章
空间解析几何基本知识
一、空间直角坐标系 二、曲面及其方程的概念 三、几种常见的曲面及其方程
2
复习
1.空间直角坐标系
Ⅲ
yoz面
Ⅳ
xoy面
Ⅶx
x轴(横轴)
Ⅷ
z 轴(竖z轴z)ox面
Ⅱ
Ⅰ
o
y
y轴(纵轴)
Ⅵ
Ⅴ
3
复习
2.平面基本方程:
一般式 A B x C y D z 0(A 2B2C 20) 截距式 x y z 1
C 0,
D
D
0, 0,
平面过z 轴; 平面//z 轴.
(3)A B 0,平面Cz + D = 0平行于xoy 坐标面; AC0, 平面By + D =0平行于xoz 坐标面;
BC0, 平面Ax + D =0平行于yoz 坐标面.
5
4.柱面方程的特征: 只含两个坐标的方程一定是柱面方程,
缺少哪个变量字母,母线就平行于哪个坐标轴.
C 观察柱面的形 成过程:
18
(2)求柱面方程 设母线//z轴,准线是xoy面
z M(x,y,z)
上的曲线C:F(x,y)=0.
设M(x,y,z)是柱面上的任一点, 作 MNxoy面于N,
N o
则N(x, y)是曲线F(x,y)=0上的点, x
y
F(x,y)0. 方 程 F (x ,y ) 0 中 不 含 z. F(x,y)=0
14
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动
直线L 叫柱面的
母线.
观察柱面的形
C
成过程:
15
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
23
例1 指出下列方程在平面解析几何中和空间解析几 何中分别表示什么图形?
(1)x2; (2) x2y24; (3) yx1.
解 方程 平面解析几何中 空间解析几何中
x2 平行于y轴的直线平 行 于yo面 z的 平 面
圆心在(0,0),
x2y2 4
半径为2的圆
以z 轴为中心轴的圆
柱面
yx1 斜率为1的直线
C 观察柱面的形 成过程:
8
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
9
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
16
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
17
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
M
的坐标也满足方程 x2 y2 R2
沿曲线C平行于 z 轴的一切直线 所形成的曲面称为圆柱面.
Co
M1
y
x
其上所有点的坐标都满足此方程,
l
故在空间 x2 y2 R2 表示圆柱面
7
一般的 (1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所
形成的曲面称为柱面. 这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
二元方程
F(x, y)0 F(x,z)0 F(y,z)0
都是柱面方程
25 6
三、柱面
引例. 分析方程 x2 y2 R2 表示怎样的曲面 .
解:在 xoy 面上,x2 y2 R2 表示圆C,
z
在圆C上任取一点 M (x, y,0), 过此点作 1
平行 z 轴的直线 l ,对任意 z , 点M(x, y,z)
C 观察柱面的形 成过程:
10
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
11
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
12
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
C 观察柱面的形 成过程:
13
三、柱面
(1) 定义 平行于定直线并沿定曲线C 移动的直线L所 形成的曲面称为柱面.
这条定曲线C 叫 柱面的准线,动 直线L 叫柱面的 母线.
a bc 3.平面一般方程 A B x C y D z 0 (A2B2C20) 的几种特殊情况:
(1)D0, 平面A x + B y + C z = 0通过坐标原点;
4
(2)A0,
D
D
0, 0,
平面过x 轴; 平面//x 轴;
B 0,
D 0 , 平面过y 轴;
D
0,
平面//y 轴;
h(x,z)=0是母线//y轴, 准线为xoz面内的曲线
zl
l
2
:
h(x,z)=0所构成的柱面.
z
1
l 2
y x
x
y
注意:柱面方程一定是二元方程,缺少哪个变量字母,
母线就平行于哪个坐标轴.
20
柱面方程的特征: 只含两个坐标的方程一定是柱面方程,
缺少哪个变量字母,母线就平行于哪个坐标轴.
二元方程
F(x, y)0 F(x,z)0 F(y,z)0
则得M(x,y,z)点满足的方程为F(x,y)=0.
所以柱面方程为:F(x,y)0
只含x,y而缺z的方程F(பைடு நூலகம்,y)=0,在空间直角坐标系
中表示母线平行于z 轴的柱面,而准线为xoy面上的曲线C.
19
类似地: g(y,z)=0是母线//x轴, 准线为yoz面内的曲线
l : g(y,z)=0所构成的柱面. 1
平行于z轴的平面
24
3、旋转曲面
(1)定义 以一条平面 曲线绕该平面上的 一条直线旋转一周 所生成的曲面称为 旋转曲面. 这条定直线叫旋转曲 面的轴.曲线叫旋转 曲面的母线.
都是柱面方程
21
例 问方程 x22y,yx,zy2表示什么曲面?
z
z
o x
x2 2y
平面
y
o
y
zx
yx
抛物柱面
oy z y2
x 抛物柱面
22
例如:
(1)
y2 b2
z2 c2
1
(2)
x2 a2
y2 b2
1
椭圆柱面 母线//x轴
x
双曲柱面
母线//z轴
oz
抛物柱面 母线//y轴
y
(3)z2 2px
空间解析几何基本知 识优秀课件
1
第一节
第七章
空间解析几何基本知识
一、空间直角坐标系 二、曲面及其方程的概念 三、几种常见的曲面及其方程
2
复习
1.空间直角坐标系
Ⅲ
yoz面
Ⅳ
xoy面
Ⅶx
x轴(横轴)
Ⅷ
z 轴(竖z轴z)ox面
Ⅱ
Ⅰ
o
y
y轴(纵轴)
Ⅵ
Ⅴ
3
复习
2.平面基本方程:
一般式 A B x C y D z 0(A 2B2C 20) 截距式 x y z 1
C 0,
D
D
0, 0,
平面过z 轴; 平面//z 轴.
(3)A B 0,平面Cz + D = 0平行于xoy 坐标面; AC0, 平面By + D =0平行于xoz 坐标面;
BC0, 平面Ax + D =0平行于yoz 坐标面.
5
4.柱面方程的特征: 只含两个坐标的方程一定是柱面方程,
缺少哪个变量字母,母线就平行于哪个坐标轴.
C 观察柱面的形 成过程:
18
(2)求柱面方程 设母线//z轴,准线是xoy面
z M(x,y,z)
上的曲线C:F(x,y)=0.
设M(x,y,z)是柱面上的任一点, 作 MNxoy面于N,
N o
则N(x, y)是曲线F(x,y)=0上的点, x
y
F(x,y)0. 方 程 F (x ,y ) 0 中 不 含 z. F(x,y)=0