中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第7章课后习题详解 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/7 15:20:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

?(x?1)2?y2?(z?1)2?4★★★9.将曲线的一般方程? 化为参数方程。

z?0?22解:将z?0代入(x?1)?y?(z?1)?4,?可得:(x?1)?y?3,

222?x?1?3cos?该圆方程的参数式为:?,

?y?3sin??x?1?3cos??(x?1)?y?(z?1)?4?∴曲线? 的参数方程为:?y?3sin? 。

z?0??z?0?222★★10.指出下列各方程组表示什么曲线:

?x2?y2?z2?20?x2?4y2?9z2?36?x?2?0(1)? (2)? (3)?

z?2?0y?1?y?3?0???x2?4y2?8z?x2?4y2?4z(4)? (5)?

z?8y??2??答:(1)两平面的交线,该直线平行于z轴

(2)表示球面x2?y2?z2?20与平行于xoy面的平面z?2的交线,为一在z?2平面上的圆线:

?x2?y2?16 ??z?2(3)表示单叶双曲面

x2?4y2?9z2?36和y?1平面的交线,为一在y?1平面上的椭圆线:

?x2?9z2?40 ?y?1?(4)表示双曲抛物面(即马鞍面)x2?4y2?4z与y??2平面的交线,为一在y??2平面上的抛

?x2?16?4z物线:?

?y??2(5)表示双曲抛物面(即马鞍面)x2?4y2?8z与z?8平面的交线,为一在z?8平面上的双曲线:

?x2?4y2?64 ?z?8?★★★11.求旋转抛物面

z?x2?y2(0?z?4)在三坐标面上的投影。

知识点:曲面的投影和空间区域的投影

解:见图7-5-11,

z z y

o x 图7-5-11

y o x ?z?x2?y2(1)由于旋转抛物面z?x?y(0?z?4)投影到xoy面上时,它的边界线是??z?422,

?x2?y2?4∴在xoy面上的投影为:?;

z?0?(2)由于旋转抛物面z?x2?y2(0?z?4)投影到yoz面上时,它的边界线是:

?z?x2?y2,(0?z?4)?y2?z?4∴在yoz面上的投影为:? ?x?0??x?0?x2?z?4(3)同理,旋转抛物面z?x?y(0?z?4)在xoz面上的投影为:?

y?0?22★★★12.假定直线

L在

yoz平面上的投影方程为??2y?3z?1,而在

?x?0zox平面上的投影方程为

?x?z?2,求直线L在xoy面上的投影方程。 ?y?0?解:∵直线L在yoz平面上的投影方程为??2y?3z?1,∴直线L一定在投影柱面2y?3z?1上,

?x?0z得到直线L在

?2y?3z?1同理,直线L也一定在投影柱面x?z?2上,∴直线L方程为?,消去

x?z?2?xoy面上的投影方程:??3x?2y?7

?z?0

内容概要

主要内容(7-6,7-7) 空间平面及其方程 平面的截距式方程 平面的一般方程 平面的点法式方程 过M0(x0,y0,z0),法矢为n?{A,B,C}的平面方程: A(x?x0)?B(y?y0)?C(z?z0)?0 Ax?By?Cz?D?0 xyz???1 abcAx?By?Cz?D?0的距离:d?A1A2?B1B2?C1C2A?B?C212121点M0(x0,y0,z0)到平面Ax0?By0?Cz0?DA?B?C222 两平面的夹角?:cos?? (?1:空间直线及其方程 参数方程 一般方程 对称式方程 A1x?B1y?C1z?D1?0,?2:A2x?B2y?C2z?D2?0) 过M0(x0,y0,z0),方向矢为s?{m,n,p}的直线方程: 对称式方程和一般方程的关系: x?x0y?y0z?z0??mnp is?A1A2jB1B2kC1C2 ?A1x?B1y?C1z?D1?0 ??A2x?B2y?C2z?D2?0x?mt?x0 , y?nt?y0 , z?pt?z0 两直线的夹角?: cos??s1?s2s1s2?m1m2?n1n2?p1p2m?n?p212121m?n?p222222 (L1的方向矢s1?{m1,n1,p1},L2的方向矢s2?{m2,n2,p2}) 直线和平面的夹角?:sin??n?sns?mA?nB?pCm?n?p222A?B?C222 (直线L: x?x0y?y0z?z0??mnp,L的方向矢为s?{m,n,p}; 平面?:Ax?By?Cz?D?0),?的法矢为n?{A,B,C} A1x?B1y?C1z?D1??(A2x?B2y?C2z?D2)?0 平面束方程(L为一般方程式):

习题7-6

★ 1. 求通过点(2,4,?3)且与平面2x?3y?5z?5平行的平面方程。

知识点:平面及其方程

思路:已知平面上的一点和平面的法矢,可求出平面方程

解:∵所求平面?与已知平面2x?3y?5z?5平行,∴?的法矢n?{2,3,?5},

由平面的点法式方程可得?:2(x?2)?3(y?4)?5(z?3)?0?2x?3y?5z?31

★2.求过点M0(2,9,?6)且与连接坐标原点及点M0的线段OM0垂直的平面方程。

知识点:平面及其方程

解:∵所求平面?与OM0垂直,∴?的法矢n?OM0?{2,9,?6},又?过点M0(2,9,?6),

∴?:2(x?2)?9(y?9)?6(z?6)?0?2x?9y?6z?121

★★3.求过点M1(1,1,2) , M2(3,2,3) , M3(2,0,3)三点的平面方程。

思路:根据条件,平面过已知点,若能求出平面的法矢就可得平面方程。

解:∵所求平面?过三点M1(1,1,2) , M2(3,2,3) , M3(2,0,3),∴平面?的法矢n应满足:

n?M1M2 , n?M1M3,M1M2?{2,1,1} , M1M3?{1,?1 , 1};

i∴可选择nj1k1?2i?j?3k,

?M1M2?M1M3?21?11∴?:2(x?1)?(y?1)?3(z?2)?0?2x?y?3z?5?0

注:三点M1(1,1,2) , M2(3,2,3) , M3(2,0,3)组成的任意两个向量的向量积都可作为平面?的法矢n