1、单击此处编辑母版标题样式,第一讲 空间解析几何简介,内容提要,1.,空间直角坐标系,;,2.,空间两点之间的距离,;,3.,空间曲面、空间曲线常见的二次曲面,;,4.,空间曲线在坐标面上的投影。,教学要求,1.,初步建立空间的概念,理解空间直角坐标系;,2.,理解曲面及其方程的概念;,3.,掌握几种特殊曲面的方程及其图形;,4.,理解空间直线及其方程概念;,5.,掌握几种空间直线方程的形式特点;,6.,理解空间曲线及其方程概念;,7.,掌握几种空间曲线及其方程形式特点。,横轴,纵轴,竖轴,定点,空间直角坐标系,三个坐标轴的正方向符合,右手系,.,一、空间点的直角坐标,面,面,面,空间直角坐标系
2、共有,八个卦限,空间的点,有序数组,特殊点的表示,:,坐标轴上的点,坐标面上的点,二、空间两点间的距离,空间两点间距离公式,特殊地:若两点分别为,解,原结论成立,.,解,设,P,点坐标为,所求点为,曲面方程的定义:,曲面的实例:,三、空间曲面,水桶的表面、台灯的罩子面等,曲面在空间解析几何中被看成是点的几何轨迹,曲面方程的概念,以下给出几例常见的曲面,.,解,根据题意有,所求方程为,特殊地:球心在原点时方程为,解,根据题意有,所求方程为,根据题意有,化简得所求方程,解,根据题意有,图形上不封顶,下封底,解,例,4,方程 的图形是怎样的?,以上几例表明研究空间曲面有,两个基本问题,:,(讨论旋转
3、曲面),(讨论柱面、二次曲面),(,2,)已知坐标间的关系式,研究曲面形状,(,1,)已知曲面作为点的轨迹时,求曲面方程,四、空间曲线,空间曲线的一般方程,曲线上的点都满足方程,满足方程的点都在曲线上,不在曲线上的点不能同时满足两个方程,.,空间曲线,C,可看作空间两曲面的交线,.,特点,:,例,1,方程组 表示怎样的曲线?,解,表示圆柱面,,表示平面,,交线为椭圆,.,五、常见曲面,(,一)椭球面,椭球面与三个坐标面的交线:,椭圆截面的大小随平面位置的变化而变化,.,椭球面与平面 的交线为椭圆,同理与平面 和 的交线也是椭圆,.,(二)抛物面,(与 同号),椭圆抛物面,单叶双曲面,(三)双曲面,双叶双曲面,x,y,o,六、空间曲线在坐标平面上的投影,消去变量,z,后得:,曲线关于 的,投影柱面,设空间曲线的一般方程:,以此空间曲线为准线,垂直于所投影的坐标面,.,投影柱面的,特征,:,如图,:,投影曲线的研究过程,.,空间曲线,投影曲线,投影柱面,类似地:可定义空间曲线在其他坐标面上的投影,面上的,投影曲线,面上的,投影曲线,空间曲线在 面上的,投影曲线,例,4,求曲线 在坐标面上的投影,.,解,(,1,)消去变量,z,后得,在 面上的投影为,所以在 面上的投影为线段,.,(,3,)同理在 面上的投影也为线段,.,(,2,)因为曲线在平面 上,,截线方程为,解,如图,