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空间解析几何28965-PPT文档资料25页

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§7.7 平面及其方程
一、平面的点法式方程
法线向量、 平面的点法式方程
二、平面的一般方程
平面的一般方程、特殊的平面、截距式方程
三、两平面的夹角
两平面的夹角、两平面夹角的余弦 两平面平行与垂直的条件 点到平面的距离公式
一、平面的点法式方程
法线向量: 如果一非零向量垂直于一平面,
这向量就叫做该平面的法线向量.

C3B.
将其代入所设方程并除以B(B 0),便得所求的平面方程为 y3z0.
例4 设一平面与x、y、z轴的交点依次为P(a, 0, 0)、Q(0, b, 0)、 R(0, 0, c)三点, 求这平面的方程(其中a 0,b 0,c 0).
z R (0, 0, c)
n
Q (0, b, 0)
| n 1 | { A x 0 B y 0 C z 0 ( A x 1 B y 1 C z 1 ) } ,
又因Ax1By1Cz1D0,| n | A 2 B 2 C 2 , 所以 P r j n P 1 P 0 A 0 A 2 B 0 B 2 C x C 0 2 D y . z
O
y
P (a, 0, 0) x
例4 设一平面与x、y、z轴的交点依次为P(a, 0, 0)、Q(0, b, 0)、 R(0, 0, c)三点, 求这平面的方程(其中a 0,b 0,c 0).
解 设所求平面的方程为
A x B yC zD0.
因P(a, 0, 0)、Q(0, b, 0)、R(0, 0, c)三点都在这平面上,所以点P、
解 先求出这平面的法线向量 n .

M 1M 2{3, 4, 6}, n

M 1M3{2, 31}, 可取

大学课程《高等数学》PPT课件:6-1 空间解析几何简介

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.

空间解析几何ppt1.7

空间解析几何ppt1.7

三、数量积的坐标表示(直角坐标系下)
2)向量的方向余弦
三、数量积的坐标表示(直角坐标系下)
3)两向量的交角
思考题:
2.已知向量

共一始点,
,试确定沿 的角平分线上 的坐标.
3.在直角坐标系 下,已知点 的坐标
其中
与 轴的夹角为 ,求
的模,方向余弦,以及 的坐标.
思考题:
P46-47
2(3),3(2),4(2)
例2 试证如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂 直,那么它就和平面内任何直线都垂直,即它垂直于平面. 例3 试证三角示(直角坐标系下)
1)两点距离
三、数量积的坐标表示(直角坐标系下)
2)向量的方向余弦
向量与坐标轴(或坐标向量)所成的角叫做向量的方向角, 方向角的余弦叫做向量的方向余弦.
《解析几何》
-Chapter 1
§7 两向量的数量积
Contents
一、数量积的概念 二、数量积的运算规律 三、数量积的坐标表示
实例
M1
M2
启示 两向量作这样的运算, 结果是一个数量.
一、数量积的概念
说明:
二、数量积的运算规律
思考:数量积对于消去律可成立?
例1 证明平行四边形对角线的平方和等于它各边的平方和.

空间解析几何-第2章-空间的平面与直线ppt

空间解析几何-第2章-空间的平面与直线ppt
(2) L // Am Bn Cp 0.
例 1 设直线L : x 1 y z 1,平面 2 1 2
: x y 2z 3,求直线与平面的夹角.

n (1,1, 2), s (2,1, 2),
sin
| Am Bn Cp |
A2 B2 C 2 m2 n2 p2
M0M { x x0 , y y0 , z z0 }
A( x x0 ) B( y y0 ) C(z z0 ) 0
平面的点法式方程
其中法向量
n
{ A, B,C},
已知点
( x0 ,
y0 ,
z0 ).
平面上的点都满足上方程,不在平面上的 点都不满足上方程,上方程称为平面的方程, 平面称为方程的图形.
化简得 2x 3 y z 6 0.
例3 已知两点M(1,-2,3)与N(3,0,-1),求线段 MN的垂直平分面方程。
二、平面的一般式方程
由平面的点法式方程
A( x x0 ) B( y y0 ) C(z z0 ) 0
Ax By Cz ( Ax0 By0 Cz0 ) 0
z
s
L
M
M0
M0 ( x0 , y0 , z0 ), M ( x, y, z), o
y
M L,
M0M // s
x
s (m, n, p), M0M { x x0 , y y0 , z z0 }
x x0 m
y y0 z z0
n
p
直线的对称式方程 (标准方程、点向式
方程)
注: 当方向向量的某个坐标 为零时,比如
解析几何
第2章 空间的平面与直线
10/26/2024
§2.1.1 平面的方程

《空间解析几何》课件

《空间解析几何》课件
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。

空间解析几何精ppt课件

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

zz 轴(竖轴)

• 坐标轴

• 坐标面
• 卦限(八个) Ⅶ x
x轴(横轴)

yoz面 oxoy面


y
y轴(纵轴)

.
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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:

空间解析几何PPT

空间解析几何PPT

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,

b

a
a
反向时 取负值,
则此时
b

a
同向.

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,

空间解析几何简介99页PPT

空间解析几何简介99页PPT

60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
13、遵守纪律的风气的培养,只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致,是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
空间解析几何简介
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
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7(补充) 空间解析几何简介
例2 作z = d (d为常数)的图形.
解 A x B y C zD 0
A0,B0,C 1.
z
d
o
x
y
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例3 求球心在点
,半径为R的球面方程.
M0(x0, y0,z0)
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例4 作 x2y2R2的 图 形 .

z
x2 y2 R2
o y
x
.
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例5 作 zx2y2的 图 形 .

z
z x2 y2
x2 y2 0 zx2y2在xoy面的上方,
2. 空间曲面与方程
定义 如果曲面S上任意一点的坐标都满足方程F(x,y,z)=0, 不在曲面S上的点的坐标都不满足F(x,y,z)=0,则称方程 F(x,y,z)=0为曲面S的方程,而曲面S称为方程F(x,y,z)=0的图 形.
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z
o x
y
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(5) 抛物面 x2 y2 z(p、q同号)
2p 2q
z
z
o y
x
xo
y
p0, q0 . p0, q0
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特殊地:当 pq时,方程变为
x2 y2 z 2p 2p
|M 1 M 2 |2 ( x 2 x 1 ) 2 ( y 2 y 1 ) 2 ( z 2 z 1 ) 2 .
所以点 M1和M2 间的距离为 |M 1 M 2|(x 1 x .2 )2 (y 1 y 2 )2 (z 1 z 2 )2 .
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7(补充) 空间解析几何简介
y2 z2 R2.
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7(补充) 空间解析几何简介
(2)球心在原点,半径为R的上半球面的方程为
x2y2z2R2 (z0).
(3)圆锥曲面
x2 y2 z2
z
o x
y
.
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7(补充) 空间解析几何简介
(4)椭球面
a x2 2b y2 2c z2 21(a0,b0,c0)
解 设P(x,y,z)是球面上任意一点,
则根据两点间的距离公式,得
(x x 0 )2 (y y 0 )2 (z z0 )2 R ,
整理,得( x x 0 ) 2 ( y y 0 ) 2 ( z z 0 ) 2 R 2 .
特别地,当球心在原点O(0,0,0)时,球面方程为 x2y2z2 R2.
7.1 多元函数
1. 多元函数的概念 2. 二元函数的极限 3. 二元函数的连续性
.
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7.1 多元函数
1. 多元函数的概念
例1 圆锥的体积和它的底半径R,高H之间具有关系 V 1R2H
3
对于R、H在一定范围内取一对确定的值,V都有
惟一确定的值与之对应.
例2 设R是电阻R1,R2并联后的总电阻,由电学知道,它们之
(p0) 旋转抛物面
(由 xo面z 上的抛物线 x2 2pz绕它的轴
旋转而成的)
与平面 z z1 (z1 0)的交线为圆.
x2
y2
2pz1
z z1
当 z 1 变动时,这种圆 的中心都在 z轴上.
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(6)双曲抛物面(马鞍面)
x2 y2 z ( p与 q同号) 2p 2q
例1 求与两定点M(-1,0,2),N(3,1,1)距离相等的点的轨迹方程.
解 设动点坐标为P( x, y, z), PM PN.
x 1 2 y 2 z 2 2 x 3 2 y 1 2 z 1 2
4xyz30.
空间平面的方程为:A xB yC zD 0
其中A、B、C、D都是常数,且A、B、C不全为0.
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(补充) 空间解析几何简介
1. 空间直角坐标系 2. 空间曲面与方程
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1
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1. 空间直角坐标系 z竖轴
坐标原点o •
y纵轴
横轴 x
通常规定x轴,y轴,z轴. 的正向要遵循右手法则.
2
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且与之仅有一个交点 .
o
x
y
.
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7(补充) 空间解析几何简介
如果方程 F(x,y,z)0是三元二次方程,则它的图
形是曲面,称为二次曲面.
(1)对称轴为z轴,底面半径为R的圆柱的方程为
x2 y2 R2.
对称轴为y轴,底面半径为R的圆柱的方程为
x2z2 R2.
对称轴为x轴,底面半径为R的圆柱的方程为
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yoz面

xoy面
z zox面

o
yⅠ

x

Ⅵ Ⅴ
空间直角坐标系. 共有八个卦限.
3
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空间的点
有序数组( ,
坐标面上的点 A , B , C , O(0,0,0)
间具有关系
R R1R2
R1 R2
对于R1,R2在一定范围内取一. 对确定的值,R都有惟
20
一确定的值与之对应.
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7.1 多元函数
定义1 设在某一变化过程中有三个变量x,y,z,如果对于 变量x,y在其变化范围内所取的每一对数值,变量z按照某一
z
o x
.
y
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第七章 多元函数微积分
❖ 7.1 多元函数 ❖ 7.2 偏导数 ❖ 7.3 全微分 ❖ 7.4 复合函数的偏导数
❖ ﹡7.5 偏导数的几何应用
❖ 7.6 多元函数的极值 ❖ 7.7 二重积分 ❖ ﹡7.8 二重积分的应用
.
18
下页
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z
R(0,0,z)
o
.
x P(x,0,0)
•M(x,y,z)
y
Q(0,y,0)
4
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空间两点的距离公式
由图可知,该长方体的各棱长分别为:
|x 2 x 1|,|y 1 y 2|,|z1 z2|.
长方体的对角线长的平方等于三条棱
长的平方和,则:
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