《高等數(shù)學(xué)備課教案:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第四節(jié) 曲面及其方程》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高等數(shù)學(xué)備課教案:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第四節(jié) 曲面及其方程(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四節(jié) 曲面及其方程
分布圖示
★ 曲面的定義 ★ 例1 ★ 例2
★ 例3 ★ 例4 ★ 例5
★ 研究空間曲面的兩個(gè)基本問(wèn)題
★ 旋轉(zhuǎn)曲面 ★ 例6 ★ 例7
★ 柱 面 ★ 常用柱面
★ 內(nèi)容小結(jié) ★ 課堂練習(xí)
★ 習(xí)題8-4
★ 返回
內(nèi)容要點(diǎn)
空間曲面研究的兩個(gè)基本問(wèn)題是:
1.已知曲面上的點(diǎn)所滿足的幾何條件,建立曲面的方程;
2.已知曲面方程,研究曲面的幾何形狀.
一、曲面方程的概念
2、 二、旋轉(zhuǎn)曲面
三、柱面
例題選講
曲面方程的概念
例1 (E01) 建立球心在點(diǎn)、半徑為R的球面方程.
解 設(shè)是球面上任一點(diǎn),根據(jù)題意有
特別地:球心在原點(diǎn)時(shí)方程為
例2 (E02) 求與原點(diǎn)O及的距離之比為1:2的點(diǎn)的全體所組成的曲面方程.
解 設(shè)是曲面上任一點(diǎn),根據(jù)題意有
即
所求方程為
例3 已知 求線段的垂直平分面的方程.
解 設(shè)是所求平面上任一點(diǎn),根據(jù)題意有
化簡(jiǎn)得所求方程
例4 (E03) 方程表示怎樣的曲面?
解 對(duì)原方程配方,得
所以,原方程表示的球心在半徑為的球面方程.
3、
例5 方程的圖形是怎樣的?
解 根據(jù)題意有用平面去截圖形得圓:
當(dāng)平面上下移動(dòng)時(shí),得到一系列圓,圓心在半徑為
半徑隨的增大而增大.圖形上不封鎖,下封底.
旋轉(zhuǎn)曲面
例6 (E04) 將坐標(biāo)面上的曲線分別繞x軸和z軸旋轉(zhuǎn)一周,求所生
成的旋轉(zhuǎn)曲面的方程.
解 繞軸旋轉(zhuǎn)一周所生成的旋轉(zhuǎn)曲面方程為
這個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面稱為旋轉(zhuǎn)單頁(yè)雙曲面. 繞軸旋轉(zhuǎn)一周所生成的旋轉(zhuǎn)曲面方程為
這個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面稱為旋轉(zhuǎn)雙頁(yè)雙曲面.
例7 (E05) 直線L繞另一條與L相交的定直線旋轉(zhuǎn)一周, 所得旋轉(zhuǎn)曲面稱為叫圓錐面.
兩直線的交點(diǎn)稱為圓錐面的頂點(diǎn), 兩直線的夾角稱為圓錐面的半頂角. 試建立頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn), 旋轉(zhuǎn)軸為z軸, 半頂角為的圓錐面方程.
解 面上直線方程為注意到旋轉(zhuǎn)軸為軸,有
錐面方程為
或
課堂練習(xí)
1.求與z軸和點(diǎn)等距離的點(diǎn)的軌跡方程.
2.指出方程所表示的曲線.