《空間解析幾何與向量代數(shù)畢業(yè)論文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《空間解析幾何與向量代數(shù)畢業(yè)論文(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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。