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空間解析幾何與向量代數(shù)畢業(yè)論文

上傳人:1777****777 文檔編號(hào):36569301 上傳時(shí)間:2021-10-31 格式:DOC 頁(yè)數(shù):5 大小:172.02KB
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1、空間解析幾何與向量代數(shù) 摘要:深入了解空間解析幾何與向量代數(shù)的概念,一一講述他們的區(qū)別和用途。向量的集中加減乘法和運(yùn)算規(guī)律,還有空間直線與平面的關(guān)系。 關(guān)鍵詞:向量;向量代數(shù);空間幾何 第一部分:向量代數(shù) 第一節(jié):向量 一.向量的概念: 向量:既有大小,又有方向的量成為向量(又稱(chēng)矢量)。 表示法:有向線段或a。 向量的模:向量的打小,記作||。 向徑(矢徑):起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量。 自由向量:與起點(diǎn)無(wú)關(guān)的向量。 單位向量:模為1的向量。 零向量:模為0的向量,記作 若向量與大小相等,方向相同,則稱(chēng)與相等,記作=; 若向量與方向相同或相反

2、,則稱(chēng)a與b平行,記作// 規(guī)定:零向量與任何向量平行;與的模相同,但方向相反的向量稱(chēng)為的負(fù)向量,記作-;因平行向量可平移到同一直線上,故兩向量平行又稱(chēng)兩向量共線。若K3個(gè)向量經(jīng)平移可移到同一平面上,則稱(chēng)此K個(gè)向量共面。 二.向量的線性運(yùn)算 1.向量的加法 平行四邊形法則: + 三角形法則: + 運(yùn)算規(guī)律:交換律+=+ 與 結(jié)合律:(+)+=+(+) 三角形法則可推廣到多個(gè)向量相加。 2.向量的減法 -=+() - - 特別當(dāng)=時(shí),有-=()=; 三角不等式:|+ |; |-|; 3.向量與數(shù)的乘法是

3、一個(gè)數(shù),與的乘積是一個(gè)新向量,記作。 規(guī)定: 與同向時(shí),||=||; 總之:|| | || 三.向量的模、方向角 1.向量的模與兩點(diǎn)間的距離公式 設(shè)(x,y,z),作 ,則有 R Z Q O Y P X 由勾股定理得: || |OM| B A 對(duì)兩點(diǎn)A()與B()因 () 得兩點(diǎn)間的距離公式: |AB| | | 第二節(jié):數(shù)量積 向量積 一.兩向量的數(shù)量積 引例:設(shè)一物體在常力F作用下,沿與力為夾角的直線移動(dòng),位移為,則力所做的功為W|| | | 1.定義: 設(shè)向量,的夾角為,稱(chēng)|||| 為與的數(shù)量積(

4、點(diǎn)積)。 2.性質(zhì): (1) (2) , 為兩個(gè)非零向量則有 0 3.運(yùn)算符: 交換律 (1)結(jié)合律(為實(shí)數(shù)) ()()() ()()() (2)分配率 () 一. 兩向量的向量積 引例:設(shè)O為杠桿L的支點(diǎn),有一個(gè)為杠桿夾角的力作用在杠桿的P點(diǎn)上,則力作用在杠桿上的力矩是一個(gè)向量 :|| |oq|| || || | 符合右手規(guī)則 O P 1.定義 設(shè)的夾角為,定義向量稱(chēng)為向量與向量積,記作: 2.性質(zhì) (1) (2)為非零向量,則 // 證明:當(dāng) , 時(shí)

5、, 3.律算率 (1) (2)分配率() (3)結(jié)合律()()() 第二部分:空間解析幾何 第一節(jié):空間直線與平面的方程 1. 空間平面 一般式:Ax+By+Cz+D=0 (); 點(diǎn)法式:A(x-)+B(y-)+C(z-)=0 截距式: 三點(diǎn)式| |=0 2. 空間直線 一般式: 對(duì)稱(chēng)式: 參數(shù)式:()為直線上一點(diǎn);=(m,n,p)為直線的方向向量。 3. 線面之間的相互關(guān)系 a. 面與面的關(guān)系 b.

6、線與線的關(guān)系 c. 面與線之間的關(guān)系 平面,直線,垂直,平行 第二節(jié):實(shí)例分析 例1. 求與兩平面X-4Z=3和2X-Y-5Z=1的交線平行,且過(guò)點(diǎn)(-3 ,2, 5)的直線方程。 所求直線的方向向量可取為: S= ==(-4, -3, -1) 利用點(diǎn)向式可得方程; 參考文獻(xiàn) [1]王作相:關(guān)于《空間解析幾何》教材的現(xiàn)代化;貴州師范法學(xué)學(xué)報(bào);1989年02期 [2]黃振華:《淺談向量與空間解析幾何》;湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2007年04期 [3]南開(kāi)大學(xué)幾何教研室編,《空間解析幾何引論》,南開(kāi)大學(xué)出版社,1992年第一版 [4]郭建等編,《解析幾何方法與應(yīng)用》,天津科學(xué)技術(shù)出版社,1998年第一版。

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