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第第四四章章 空空间间解解析析几几何何
第第一一节节 平平面面与与直直线线
1、平面
1、平面方程
(1)平面的点法式方程
(2)平面的一般式方程
2、特殊的平面方程
过原点的平面方程
平行于z轴的平面方程
过z轴的平面方程
平行于xoy面的平面方程
从3、两两向个量平垂面直的和位平置行关的系充要条件可知
(1) 的充要条件是
1 2
AABBCC0;
121212
(2)//的充要条件是
1 2
A B C
1 1 1.
A B C
2 2 2
4、建立平面方程
(1)已知一点和平行于该平面的另一平面
(2)已知一点和垂直于该平面的向量
(3)已知三点的坐标
【例1】过坐标原点且垂直于向量(1,1,1)的平面方程是【14年真题】
【答案】x+y+z=0
【解析】 代入平面的点法式方程
【例2】过坐标原点且与平面2x-y+z+1=0平行的平面方程是【13年真题】
【答案】2x-y+z=0
【解析】代入平面的点法式方程
【例3】过点(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)的平面方程
A.x+y+z=1 B.2x+y+z=1
C.x+2y+z=1 D.x+y+2z=1
【10年真题】
【答案】A
【解析】代入一般式方程
【例4】
x
(4,3,1)
例2求通过 轴和点 的平面方程.
解设所【求答平案面】 的一般方程为
x x
因为所求平面通过 轴,且法向量垂直于 轴,
即 又平面通过原点,所以
从而方程成为 (1)
又因平【面例过5点】已知平面因在此三有个坐标轴上的截 距分别是A=3,b=-4,c=5 求此平面方程
【答案】
即 便得到所求方程为
【解析】代入一般式方程
例 7 研究以下各组里两平面的位置关系:
【例6】判断下列平面的位置关系
:x2yz10,
(1)
1
:y3z10;
2
:2xyz10,
(2)
1
:4x2y2z10.
2
(1)
解 两平面相交,
【答案】
(2)
且 故两平面平行但不重合.例7 研究以下各组里两平面的位置关系:
(1)
(2)
(1)
解 两平面相交,
(2) n{2,1,1},n{4,2,2}
1 2
2 1 1
且 ,故两平面平行但不重合.
4 2 2
一
一、
、
直 线
空间直线及其方程
1、直线方程
(11 )空直间线直的线标的准对式方称程式方程与参数方程
(2)直线的一般式方程(忽略)
2 空间直线的关系
2、空间直线的关系
LL
(1) 的充要条件是
1 2
mmnnpp0
121212;
L//L
(2) 的充要条件是
1 2
m n p
11 1.
m n p
2 2 2
3 直线与平面的关系
3、直线与平面的关系
L
(1) 的充要条件是
A B C
;
m n p
L//
(2) 的充要条件是
ABmCn0.p
4、建立直线方程
(1)已知一点和垂直于某平面的直线
(2)已知两点
【例7】直线 的方向向量【17年真题】
A.(3,-1,2)
B.(1,-2,3)
C.(1,1,-1)
D.(1,-1,-1)
【答案】A
【解析】代入直线的点向式方程【例8】过点(1,-1,-2)且与平面2x-2y+3z=0垂直的直线方程是【11年真题】
【答案】
x1y1z2
答案是
2 2 3
【解析】代入直线的点向式方程
【例9】
x1 y1 z
过点(1,-1,0)且与直线
1 2 3
垂直的平面方程是
【07年真题】
答案是x-2y+3z-3=0
【答案】x-2y+3z-3=0
【解析】代入平面的点法式方程
【例10】
的位置关系
A.垂直
B.互相平行但直线不在平面上
C.既不平行也不垂直
D.直线在平面上
【答案】D
【解析】 1*3+2*(-1)+(-1)*1=0,点(1,-1,2)在平面上。
第第二二节节 简简单单的的二二次次曲曲面面
一 简单的二次曲面
一 、曲面方程
球面
xa
2
yb
2
zc
2r2
x2 y2 z2
椭球面 1
a2 b2 c2
zx2y2
旋转抛物面
x2 y2 z2
椭圆锥面 0
a2 b2 c2x2y2R2
圆柱面
x2 y2
1
椭圆柱面
a2 b2
x2 y2
1
双曲柱面
a2 b2
x22py0
抛物柱面
【例例1141. 】下判列方断程下表列示方何程种表曲示面什? 么曲面
(x2)2(y3)29
(1)
9x24y236
(2)
4x2y0
(3)
2x23y20
(4)
【答案】(1)圆柱面;(2)双曲柱面;(3)抛物柱面。
解: (1) 圆柱面, (2) 双曲柱面,
z
(3) 抛物方柱程面,x (24) 3y轴2; 3z21表示的曲线是
【例12】
A,球面 B,柱面 C,锥面 D,椭球面
【08年真题】
A.球面
B.柱面
C.锥面
D.椭球面
【答案】D
【解析】利用消除法
方程 x+y-z=0 表示的曲线是
【例13】
A,旋转抛物面 B,平面 C,锥面 D,椭球面
【05年真题】
A.旋转抛物面
B.平面
C.锥面
D.椭球面
【答案】B
【解析】根据平面的一般方程
【例14】设球面方程是 则该球的球心坐标与半径分别
是 【14年真题】
A.(-1,2,-3);2
B.(-1,2,-3);4C.(1,-2,3);2
D.(1,-2,3);4
【答案】C
【解析】根据球面的标准方程
【例15】方程 表示的曲面是 【17年真题】
A.圆锥面
B.旋转抛物面
C.球面
D.椭球面
【答案】D
【解析】利用消除法
【例16】方程 表示的曲面是 【18年真题】
A.柱面
B.旋转抛物面
C.球面
D.椭球面
【答案】B
【解析】利用消除法