(3)x2?y2?4在平面解析几何中表示xoy面上,原点为心、半径为2的圆线,在空间解析几何中表
2示准线为xoy面上的圆线x(4)x2?y2?4,母线平行于z轴的圆柱面。
?y2?1在平面解析几何中表示xoy面上的双曲线,在空间解析几何中表示准线为xoy面上的
2双曲线x?y2?1,母线平行于z轴的双曲柱面。
★★7.说明下列旋转曲面是怎样形成的:
x2y2z2y22???1; (2)x??z2?1; (3)x2?y2?z2?1。 (1)4994知识点:旋转曲面
222x2y2z2x2(?y?z)???1可变化为解:方程??1,∴方程表达的是:xoy坐标面上的49949x2y2??1绕x轴旋转一周所得的旋转曲面 曲线49x2y2z2x2z2???1也可看作是:xoz坐标面上的曲线??1绕x轴旋转一周所得的旋注:方程49949转曲面
★★8.指出下列各方程表示哪种曲面:
(1)x2?y2?2z?0; (2)x2?y2?0; (3)x2?y2?0
2x2y2??1 (4)y?3z?0; (5)y?4y?3?0; (6)
916y2?1; (8)x2?4y; (9)z2?x2?y2?0 (7)x?92答:(1)方程表达开口向着z轴正向的圆抛物面(或旋转抛物面)
(2)x(3)x2?y2?0?x?y或x??y,∴表达两个垂直于xoy面的平面:x?y;x??y ?y2?0?x?0,y?0∴表示z轴
2(4)平行于x轴且经过yoz面上的直线(5)
y?3z?0的平面
y?3和y?1这两个平行于xoz坐标面的平面
x2y2??1,母线平行于z轴的椭圆柱面 (6)准线为xoy坐标面上的椭圆
916y2?1,母线平行于z轴的双曲柱面 (7)准线为xoy坐标面上的双曲线x?92(8)准线为xoy坐标面上的抛物线x2?4y,母线平行于z轴的抛物柱面
(9)yoz坐标面上的直线
y?z绕z轴旋转一周所得的圆锥面
习题7-5
★★★1.画出下列曲线在第一象限内的图形:
(1)??x?2 ; (2)??z?9?x2?y2; ?y?4???x?y?0解(1)
z4y2x7-5-1-(1) (2) z z?9?x2?y2 y 0 x?y x 7-5-1-(2)
)??x2?y2?a23?x2?z2?a2(
(3)
z 0 xy x7-5-1-(3)
?y?5x?2★★2.方程组?在平面几何与空间解析几何中各表示什么?
y?2x?5?答:方程组??y?5x?2在平面几何中表示两条直线的交点,在空间解析几何中表示垂直于
?y?2x?5xoy坐标面
的两平面的交线。
?x2y2???1在平面几何与空间解析几何中各表示什么?
★★3.方程组?49??x?2?x2y2???1在平面几何中表示一个点(2,0),在空间解析几何中表示椭圆柱面
答:方程组?49??x?2?x?2x2y2??1和平面x?2的交线:?。 49?y?0★★4.求曲面
x2?9y2?10z与yoz平面的交线。
?x2?9y2?10z?9y2?10z解:yoz平面方程为x?0,∴交线为? ??x?0??x?0?2x2?y2?z2?16★★5.分别求母线平行于x轴及y轴而且通过曲线?的柱面方程。
222?x?z?y?0知识点:曲线在坐标面上的投影柱面及投影曲线
?2x2?y2?z2?16解:要求过曲线?2且母线平行于x轴的柱面方程,只要方程组消去变量x
22?x?z?y?0∴所求柱面方程为3y2?z2?16
?2x2?y2?z2?16要求过曲线?且母线平行于y轴的柱面方程,只要方程组消去变量y
222x?z?y?0?∴所求柱面方程为3x2?2z2?16
★★6.求曲线?x?z?1 在xoy面上的投影方程。 222x?y?z?9??x?z?1 在xoy面上的投影方程,只需方程组消去变量z 222?x?y?z?9?2知识点:曲线在坐标面上的投影柱面及投影曲线 解:要求曲线?∴所求柱面方程为:x?y2?(1?x)2?9?2x2?y2?2x?8
★★7.求曲线?y?z?1?0 在xoz面上的投影方程。 22?x?z?3yz?2x?3z?3?0?y?z?1?0 在xoz面上的投影方程,只需方程组消去变量y 22?x?z?3yz?2x?3z?3?0?解:要求曲线??x2?4z2?2x?3?0∴所求投影方程为:?
y?0??x2?y2?z2?9★★★8.将曲线? 化为参数方程。
y?x?22222思路:若将y?x代入x?y?z?9,可得2x?z?9,因此可通过椭圆方程的参数式求出曲
线的参数式。
22222解:将y?x代入x?y?z?9,可得2x?z?9,该方程可用参数式表达为:
?32x?cos??2??22232?x?cos?,∴曲线?x?y?z?9的参数式为?y?32cos????22y?x????z?3sin??z?3sin???
?(x?1)2?y2?(z?1)2?4★★★9.将曲线的一般方程? 化为参数方程。
z?0?解:将z?0代入(x?1)2?y2?(z?1)2?4,?可得:(x?1)2?y2?3,
?x?1?3cos?该圆方程的参数式为:??y?3sin?222,
?x?1?3cos??(x?1)?y?(z?1)?4?∴曲线? 的参数方程为:?y?3sin?z?0??z?0?★★10.指出下列各方程组表示什么曲线:
。
?x2?y2?z2?20?x2?4y2?9z2?36?x?2?0(1)? (2)? (3)?
z?2?0y?1?y?3?0???x2?4y2?4z?x2?4y2?8z(4)? (5)?
y??2z?8??答:(1)两平面的交线,该直线平行于z轴
(2)表示球面x2?y2?z2?20与平行于xoy面的平面z?2的交线,为一在z?2平面上的圆线:
?x2?y2?16 ??z?2(3)表示单叶双曲面
x2?4y2?9z2?36和y?1平面的交线,为一在y?1平面上的椭圆线:
?x2?9z2?40 ?y?1?(4)表示双曲抛物面(即马鞍面)x2?4y2?4z与y??2平面的交线,为一在y??2平面上的抛
?x2?16?4z物线:?
?y??2(5)表示双曲抛物面(即马鞍面)x2?4y2?8z与z?8平面的交线,为一在z?8平面上的双曲线:
?x2?4y2?64 ?z?8?★★★11.求旋转抛物面
z?x2?y2(0?z?4)在三坐标面上的投影。
知识点:曲面的投影和空间区域的投影
解:见图7-5-11,