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高數期末復習題第八章 空間解析幾何與向量代數

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高數期末復習題第八章 空間解析幾何與向量代數

第八章 一、填空題 8.1.1.1、點關于面的對稱點是 . 8.1.2.3、向量,則同時垂直于的單位向量為 . 8.1.3.1、向量 1 . 8.1.41、點到平面的距離為 1 . 8.1.51、. 過點平行的平面方程為 8.1.6.2、平面在坐標系中的位置特點是 平行面 . 8.1.7.2、過三點A(2,0,0),B(0,3,0),C(0,0,4)的平面方程為 . 8.1.8.2、過兩點的直線方程是 . 8.1.9.3、過點且與平面都平行的直線是 . 8.1.10.3、曲面在面上的截痕的曲線方程為 . 二、選擇題 8.2.1.2、點在空間直角坐標的位置是 ( C ) A.y軸上; B. xoy平面上; C. xoz平面上; D. 第一卦限內。 8.2.2.2、設與軸交角為,則在軸上的投影= ( C ) A.; B. ; C. ; D. . 8.2.3.2、兩個非零向量互相垂直,則 ( B ) A.其必要不充分條件是; B. 充分必要條件是; C.充分不必要條件是; D. 充分必要條件是. 8.2.4.2、向量, 且 則 ( C ) A. ; B. 為非零常數) ; C. ; D. . 8.2.5.2、平面的位置是 ( B ) A.平行面; B . 平行軸 ; C. 垂直軸; D. 通過軸. 8.2.6.2、過點垂直的平面方程為 ( A ) A. ; B. ; C. ; D. . 8.2.7.2、直線與平面的位置關系是( A ) A.平行; B. 直線在平面上; C. 垂直相交; D. 相交但不垂直. 8.2.8.2、面上曲線繞x軸旋轉一周,所得曲面方程是( C ) A.; B. ; C. ; D. . 8.2.9.2、球面與平面交線在平面上投影曲線方程是( D ) A.; B. ; C. ; D. 8.2.10.3、方程表示 ( B ) A.橢球面; B. 平面上橢圓; C. 橢圓柱面; D. 橢圓柱面在平面上的投影曲線. 三、計算題 8.3.1.2、 一平面過點,且平行于向量,求這個平面。 解:所求平面平行于向量,可取平面的法向量 , …. 4(分) 故所求平面為,即 …. 3(分) 8.3.2.2、求通過z軸和點的平面方程。 解:由已知,設所求平面方程為 …. 2(分) 將點帶入得: …. 2(分) 帶入所設方程得: 即 …. 3(分) 8.3.3.2、求平面與xoy面夾角的余弦。 解:平面的法向量為, …. 2(分) 又xoy 面的法向量為 …. 2(分) 則兩向量夾角余弦,既平面與xoy面夾角的余弦為 …. 3(分) 8.3.4.3、用對稱式方程表示直線。 解:由題意可知直線的方向向量為 …. 3(分) 取.即直線經過的點, …. 2(分) 故直線的對稱式方程為 . …. 2(分) 8.3.5.3、求過點且與直線 垂直的直線方程。 解:由題意,所求平面的法向量可取已知直線的方程的方向向量,即 , …. 4(分) 故所求平面方程為 …. 3(分) 8.3.6.3、求過點且與兩平面平行的直線方程。 解:所求直線方程與兩已知平面平行,因此所求直線方向向量為 , …. 4(分) 故所求直線方程為 …. 3(分) 8.3.7.3、求過點Q且通過直線的平面方程。 解:根據平面束方程,過已知直線的平面束方程為 , …. 2(分) 代入點得. …. 3(分) 故平面方程為:. …. 2(分) 8.3.8.2、試確定直線和平面的位置關系。 解: …. 2(分) 因為 或,即夾角; …. 3(分) 故 直線與平面垂直. …. 2(分) 8.3.9.3、求點在平面上的投影。 解:由題意,過已知點與已知直線垂直的直線方程為 , …. 2(分) 化為參數方程為, …. 3(分) 代入平面得:.則投影為。 …. 2(分) 8.3.10.4、求直線 在平面 上的投影直線的方程。 解:做平面束 …..2分 整理得法向量: …..1分 該法向量與已知平面的法向量垂直; 則有,解得 ……2分 代入平面束方程得:,所求直線方程為: ……2分 四、綜合應用 8.4.1.4、求通過直線L: 且切于球面的的平面方程。 解:通過已知直線的平面束方程為:, ……2分 此平面切于已知球面,故球心(0,0,0)到平面的距離為2 則有 ,解得: ……3分 代入得所求平面為. ……2分 8.4.2.4、求過點,且平行于平面,又與直線 相交的直線方程。 解:過點做與已知平面平行的平面 ……1分 求該平面與已知直線的交點:令, ……2分 解出想,x,y,z,代入平面得: ……2分 則所求直線為: ……2分 8.4.3.4、已知點及點,試在z軸上求一點C,使面積最小。 解:所求點位于z軸上,故設其坐標為 ……1分 則的面積, 而, ……2分 故 ……2分 設,求導得駐點,又 ……1分 故,當時,三角形面積最小,為 ……1分

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