高等數(shù)學備課教案:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第八節(jié)二次曲面
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高等數(shù)學備課教案:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第八節(jié)二次曲面
第八節(jié) 二次曲面
在第四節(jié)中我們已經(jīng)介紹了曲面的概念,并且知道曲面可以用直角坐標,,的一個三元方程來表示. 如果方程左端是關于,,的多項式,方程表示的曲面就稱為代數(shù)曲面. 多項式的次數(shù)稱為代數(shù)曲面的次數(shù). 一次方程所表示的曲面稱為一次曲面,即平面;二次方程表示的曲面稱為二次曲面. 這一節(jié)我們將討論幾種簡單的二次曲面.
怎樣了解三元方程所表示的曲面的形狀呢?
在空間直角坐標系中,我們采用一系列平行于坐標面的平面去截割曲面,從而得到平面與曲面的一系列交線(即截痕),通過綜合分析這些截痕的形狀和性質(zhì)來認識曲面形狀的全貌. 這種研究曲面的方法稱為平面截割法,簡稱為截痕法.
分布圖示
★ 引 言
★ 橢球面 ★ 拋物面
★ 雙曲面 ★ 二次錐面
空間區(qū)域簡圖
★ 例1 ★ 例2
★ 內(nèi)容小結(jié)
★ 習題8-8
★ 返回
內(nèi)容要點
一、橢球面:
(8.1)
二、拋物面
橢圓拋物面 () (8.2)
雙曲拋物面 ( 與同號) (8.3)
三、雙曲面
單葉雙曲面 (8.4)
雙葉雙曲面 (8.5)
四、二次錐面
五、空間區(qū)域簡圖
例題選講
空間區(qū)域簡圖
例1 (E01) 由曲面圍成的一個空間區(qū)域, 作它的簡圖.
解 曲面是平面上得拋物線繞軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)拋物面. 曲面是平面上的直線繞軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)錐面
兩曲面交線為
是一個圓.
消去得即
因故從而得到交線為平面上的圓 這圓的圓心為半徑為2.這個圓割下拋物面一部分及錐面一部分,兩部分合在一起即為所要畫的空間區(qū)域.
例2 (E02) 由曲面圍成的空間區(qū)域(在第一
卦限部分), 作它的簡圖.
解 和分別表示及坐標面. 是平行軸且過點的平面. 是母線平行軸的圓柱面. 與和的交線分別為
一個是平面上直線一個是
平面上直線可先分別畫出.
與和的交線分別為
一個是面上的圓,一個是平面上直線 分別在各平面上畫出.
最后順勢畫出與的交線,得該空間區(qū)域如圖(見系統(tǒng)演示).