1、1第七章 空间解析几何与向量代数7.1 向量及其线性运算必作题:P300-301:1,3,4,5,6,7,8,9,12,13,15,18,19.必交题:1、 求点 分别关于各坐标面;各坐标轴;坐标原点的对称(,)abc点的坐标.解:(1) xoy 面(a,b,-c),yoz 面(-a,b,c), xoz 面(a,-b,c);(2)ox 轴(a,-b,-c), oy 轴(-a,b,-c), oz 轴(-a,-b,c);(2)关于原点(-a,-b,-c) 。2、 坐标面上的点与坐标轴上的点的坐标各有什么特征, 指出下列各点的位置 (3,40)(,3)(,0)(,10).ABCD解:xoy 面:z=
2、0, yoz 面:x=0, xoz 面:y=0.ox轴:y=0,z=0, oy 轴:x=0,z=0, oz 轴:x=0,y=0, A在 xoy面上,B 在 yoz面上, C 在 x轴上, D 在 y轴上。3、 在 轴上求与点 和点 等距离的点的坐标.z(4,17)(3,52)B解:设 C(0,0,z) ,有|AC|=|BC|,解得:z= ,所求点为(0,0, ).1491494、 设 试用 表示2,uabcvabc,a3.uv解: .35175、已知两点 和 求向量 的模,方向余弦和(4,)M2(3,0)12M方向角.解: , ,方向余弦为 ,12,121cos, ,方向角 , , .cosc
3、os34326、设向量 的模 方向余弦 求a2,13cos0,cos,2.a解:设 ,则 , , ,所以 , ,,xyzx12y30x1y,3z0,13a7、设有向量 它与 轴、 轴的夹角分别为 如果已2P,xy34和 ,知 求 的坐标.1(,)解:设 的坐标为 ,2(,)xyz, ,所以 ;1,3P1cos232x,所以 ,又 ,所以cos24yy1,P,解得 或 ,所以 的坐标为21(3)z2z42(,2)或者 .,8、求平行于向量 的单位向量.6,7a解: ,与 平行的单位向量为 ,即3491a16,7为 ,或者 .67,16,7.2 数量积 向量积 混合积必作题: P309-310:1
4、,2,3,4,6,7,8,9.必交题:1、已知向量 与 垂直,向量 与,a2,3b 1,2c平行,求 的值.2,d和3解: , ,ab2602, , .A1u42、已知向量 ,分别计算以下各式.3,3,ijkbijkcij ; ; .(abcA) ) ()a()abcA解: (824cjk) ) ()34)(3)ijijk .21()0abcA3、已知 ,求 的面积.3,OikBjkABO解: A的面积 .B11922S7.3 曲面及其方程必作题:P318-319:1、2、5、6、7、8、9、10.必交题:1、一动点与两定点 等距离,求该动点的轨迹方程.,314,56AB和解:设动点 ,因为
5、,所以(,)PxyzP,解得动点的222222()()()(6)xxyz轨迹方程为 .635yz2、指出下列方程在平面解析几何和空间解析几何中分别表示什么图形. ; ; ;1x24x21xy4 ; .2xy20xy解:直线;平面 圆;援助面 双曲线;双曲柱面 抛物线;抛物柱面 原点; 坐标轴Oz3、说明下列旋转曲面是怎样形成的. ; .22149xyz22()zaxy解: 坐标面上椭圆 绕 轴旋转形成,或者 坐标O249xyOxOz面上椭圆 绕 轴旋转形成。2149xz(2) 坐标面上 绕 轴旋转形成,或者 坐标面上axzyz绕 轴旋转形成.zayOz4、指出下列方程表示什么曲面 ; ;221
6、94xz2349zxy ; .22y22解: 椭球面 椭圆抛物面 圆锥面 旋转双叶双曲面.5、建立单叶双曲面 与平面 的交线关于2211645xz30xz面的投影柱面与投影曲线方程.xoy解:将曲面与平面方程联立,消去变量 得到投影柱面 ,z22(3)11640xy投影曲线为 .22(3)11640xyz56、画出下列各曲面所围立体图形. , ; , ;2zxy1z 26zxy0z , .22xy解:略7.4 空间曲线及其方程必作题:P324-325:3,4,5,6,7,8.必交题:1、下列方程组各表示什么曲线? ; ;123yx21493xyz ; ;461z2804yxy .22236()
7、()()5xyzx解: 直线 椭圆 双曲线 (4) 抛物线 圆2、求由上半球面 ,柱面 及平面22zaxy20xya所围立体在 坐标面和 坐标面的投影.0zoyz解:在 平面投影 ,xO22()4ax0在 平面投影 , ,z2zayx1、 将曲线的一般方程 化为参数方程.29xz6解: ,3cos23sinxtyzt02t7.5 平面及其方程必作题: P329-330:2,4,6,7,8.必交题:1、求满足下面条件的平面方程 过点 且与向量 垂直;3,013,75a 过点 且与二向量 , 平行;21,10b 过点 且在三坐标轴上的截距相等且不为零;5,74 过 轴,且与平面 的夹角为z50xy
8、z.3解: ,即3()(1)xz754xyz ,所以 ,即2310ijkabijk (1)3()034xyz 设平面方程为 ,过点 ,所以 ,即xyza5,742a2xyz 设平面方程为 , ,解得 0AxBy2cos310AB或 ,所以方程为3AB,即 ,或者 ,即 .0xy3xy3xy72、求两平行平面 与 之间的距1:0xyz2:30xyz离.解:在 上任取一点 ,距离 .1(,)564d7.6 空间直线及其方程必作题:P335-336:1、2、3、4、7、8、11、13、15、16.必交题1、 求过点 且与两平面 和 平行的直线(0,)1:2xz2:3yz方程.解:方向向量 1,20,
9、3,s以直线方程为 4xyz2、求直线 和平面 间的夹角.:0Lz:10xyz解: ,1,3,12,4s ,n,所以24in06 3、求点 到直线 的距离.(,1)P124xyz解: ,0,3s在直线上任取一点 , ,(1)M,1P3,6PMs距离 32Psd第七章总复习8必作题: P337-338: 总习题七.必交题: 第七章模拟检测题1、填空题(1) 设 与 垂直, 与 垂直,则 = . 25ab23ab5A(,)ab或3(2) 已知 ,则 在 的投影为 ;(,1) (8,41)与 同方向的单位向量为 ; 的方向余弦为 .ab1; ; , ,2,3cos9cs91cos(3) 空间曲线 在
10、 xOy面上的投影曲线的方程为 . 2()zxy210xyz(4) 与两直线 及 都平行且过原点的平2xytz121yz面方程为 . 0xz(5) 点 关于平面 的对称点的坐为 .(3,57)P6342xyz91041、 选择题(1) 设 , ,则向量 与 的夹角为( D );3abA(1,)abA B C D246(2) 设两直线 L1: ,L 2: ,则此两条xyz1234xyz直线( A );9A异面 B相交 C平行 D重合(3) 通过 轴且垂直于平面 的平面方程为( B );x54230xyzA B. C D20zy2xz(4) 平面 与平面 的夹角为( D 43xz90y);A B
11、C D632(5) 点 到直线 的距离为( B ).(1,0)M20:yzLxA B C D343413413413、计算题(1) 求点 A(-1,2,0)在平面 上的投影.20xyz解:垂涎方程为 ,令1xy12zt代入平面方程解得 ,所以 , , ,即投影为3t53xy352(,)3(2) 设平面过点(0,1,3) ,且平行于直线 ,又垂121xyz直于已知平面 ,求此平面方程.210xyz解:法线向量 ,所求平面方程为,53n,即(0)5()3()xyz 14xyz(3) 求直线 绕 z轴旋转一周所成曲面方程.12x10解: ,2,31s1cot493曲面方程为 ,即22()()cotzxy2221()(3)zxy(4) 求以点 A(3,2,1)为球心,且与平面 相切的球18面方程.解:点 A到平面的距离 ,341849dr球面方程为 .222(3)()()xyz(5) 求空间曲线 在三个坐标面上的投影曲线方程.21解:在 平面的投影 ,在 平面的投影xOy20xyzOz2(1)0zx在 平面的投影 .Oz10xzy4、证明题(1) 证明向量 共32, 34, 3126aijkbijkcijk面.证明: ,所以三个向量共面.1()40326bc或者 ,三个向量线性相关,所以共面.5a