空间解析几何初步_ppt课件

提示
A M B ,得 (1) 设动点为 M 利用 M ( x ,y , 0 ) ,
且 z 0 14 x 8 y 28 0 ,
A M B ,得 (2) 设动点为 M ( x ,y , z ) ,利用 M
7 x 4 y 9 z 14 0
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此方程表示: 球心为 M ( 1 , 2 , 0 ) , 0 半径为 5 的球面. 说明: 如下形式的三元二次方程 ( A≠ 0 )
2 22 A ( x y z ) Dx Ey Fz G 0
都可通过配方研究它的图形. 其图形可能是
一个球面 , 或点 , 或虚轨迹.
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F ( x , y , z ) 0
z
两个基本问题 :
(1) 已知一曲面作为点的几何轨迹时, 求曲面方程. (2) 已知方程时 , 研究它所表示的几何形状 ( 必要时需作图 ).
S
x
o
y
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例1. 求动点到定点 M 距离为 R 的轨迹 ( x , y , z ) 0 0 0 0
证:
2 2 2 14 M M ( 7 4 ) ( 1 3 ) ( 2 1 ) 1 2
2 M M )2 6 1 )2 (32 2 3 (57) (2 2 2 2 6 ( 2 3 ) ( 5 4 ) ( 3 1 ) M M 1 3
在直角坐标系下
点M 有序数组 (x, y, z) (称为点 M 的坐标) 特殊点的坐标 :
原点 O(0,0,0) ; 坐标轴上的点 P, Q , R ; 坐标面上的点 A , B , C
R (0 ,0 ,z)
1 1
z
B (0 ,y , z)
C (x ,o , z)
o
r
M
Q (0 ,y ,0 )
二、旋转曲面
定义2. 一条平面曲线 绕其平面上一条定直线旋转
一周 所形成的曲面叫做旋转曲面. 该定直线称为旋转
方程. 依题意 M ( x ,y ,z ), 解: 设轨迹上动点为 M M R 0 即
2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) R 0 0 0
故所求方程为 2 2 22 ( x x ) ( y y ) ( z z ) R 0 0 0 特别,当M0在原点时,球面方程为
第二节 曲面及其方程
一、曲面方程的概念
二、旋转曲面
三、柱面 四、二次曲面
第七章
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一、曲面方程的概念
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 )
空间解析几何 初步
一、空间直角坐标系
1. 空间直角坐标系的基本概念 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. z z 轴(竖轴) Ⅱ • 坐标原点 Ⅲ
• 坐标轴 • 坐标面
Ⅳ
yoz 面
o xoy 面
Ⅰ
• 卦限(八个) Ⅶ
y轴(纵轴)
Ⅵ
y
x轴(横轴)
x
Ⅷ
Ⅴ
机动 目录 上页 下页 返回 结束Baidu Nhomakorabea
2
2
2
2 2 2 ( x 2 ) ( y 1 ) ( z 4 ) 化简得 2 x 6 y 2 z 7 0 说明: 动点轨迹为线段 AB 的垂直平分面. 显然在此平面上的点的坐标都满足此方程,
不在此平面上的点的坐标不满足此方程.
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( 4) 1 (7z)2 3 2 52 ( 2z )2
2
2
14 故所求点为 M , ( 0 , 0 , ) . 解得 z 14 9 9
思考: (1) 如何求在 xoy 面上与A , B 等距离之点的轨迹方程?
(2) 如何求在空间与A , B 等距离之点的轨迹方程 ?
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M M M M 2 3 1 3
M1
M2
M3
M M M 即 1 2 3为等腰三角形 .
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及B 等距 例5. 在 z 轴上求与两点 A ( 4 , 1 , 7 ) ( 3 , 5 , 2 ) 离的点 .
解: 设该点为 M ( 0 , 0 ,z ) ,因为 M A M B ,
y
x P(x,0,0)
A (x ,y ,0 )
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z
坐标轴 :
o
y
x轴
y轴
y0 z0
z0 x0
x
坐标面 : z 0 xoy面
x 0 z轴 y 0
x 0 yoz面 zox面 y 0
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二. 两点间的距离公式
定义1. 如果曲面 S 与方程 F( x, y, z ) = 0 有下述关系:
(1) 曲面 S 上的任意点的坐标都满足此方程; (2) 不在曲面 S 上的点的坐标不满足此方程,
则 F( x, y, z ) = 0 叫做曲面 S 的方程,
曲面 S 叫做方程 F( x, y, z ) = 0 的图形.
2 2 2 2 x y z R
z
M0
o
x
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z R x y 表示上(下)球面 .
2
2
2
M
y
2 2 2 例2. 研究方程 x 表示怎样 y z 2 x 4 y 0 的曲面.
2 2 2 解: 配方得 ( x 1 ) ( y 2 ) z 5
( x , y , z ) , ( x ,y , z ) 对两点 A 与B 2 2 2 1 1 1
A
B
两点间的距离公式: 2 2 2 |AB| ( x x ) ( y y ) ( z z ) 21 21 21
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为顶点 ( 4 , 3 , 1 ) , M ( 7 , 1 , 2 ) , M ( 5 , 2 , 3 ) 例4. 求证以 M 1 2 3 的三角形是等腰三角形 .