空间解析几何和向量代数总结

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第八章空间解析几何和

向量代数总结

向量的概念

向量的线性运算

空间直角坐标系(右手系)向量的坐标

坐标形式的向量的线性运算(8—1,19)

方向角与方向余弦(8—1,15)

向量的数量积、向量积、混合积

(8—2,1、3、6、10;

总习题八,1(3)、(4))

应用:判断向量正交、

平行(共线)、

计算平行四边形面

积、

一向量在另一向量的投影。

曲面

曲面的概念

(),,0F x y z =,

()(){}:,,,,0x y z F x y z ∑=建立曲面方程

(P23,例1、P24,例2,8—3,2、3)

旋转曲面(8—3,7、10) 坐标面上的曲线饶一坐标轴旋转一周的旋转曲面方程

(),00f x y z ⎧=⎨=⎩绕x 轴旋转一周得到的旋转曲面

为(,0f x =; (),00f x y z ⎧=⎨=⎩绕y 轴旋转一周得到的旋转曲面

为()0

f y =;

(),00f y z x ⎧=⎨=⎩绕y 轴旋转一周得到的旋转曲面

为(,0f y =; (),00f y z x ⎧=⎨=⎩绕z 轴旋转一周得到的旋转曲面

为()0f z =; (),00f x z y ⎧=⎨=⎩绕x 轴旋转一周得到的旋转曲面为

(,0f x =;

(),00f x z y ⎧=⎨=⎩绕z 轴旋转一周得到的旋转曲面

为()

0f z =。 空间曲线及其方程

空间曲线的一般方程 ()(),,0,,0F x y z G x y z =⎧⎪⎨=⎪⎩

参数方程(P33,例3)

()()()x t y t z t αβγ=⎧⎪=⎨⎪=⎩

空间曲线在坐标面的投影(P36,例4、例5、8—4,4)

平面及其方程

建立平面方程:点法式、一般式、截距式、三点式(8—5,1、2、3、6) 平面与平面的夹角(锐角)(8—5,5)

点的平面的距离(8—5,9)

(两个平行平面的距离)直线及其方程

建立直线方程:点向式、一般式、参数式 (8—6,1,3,4,

7) 直线与直线的夹角(锐角)(8—6,5)

直线与平面的夹角(锐角)(8—6,9)

8—1,19

解:()3,5,8m =r ,()412,20,32m =r ,

()2,4,7n =--r ,()36,12,28n =--r ,

()

5,1,4p =-r ,()5,1,4p -=--r , ()

4313,7,8a m n p =+-=r r r r ¶()Pr cos ,13i j a a a i

x a x a ====r r r r r r r

()·()

Pr cos ,7j j a j a a j j y a j yj j a ⋅=⋅⎛⎫=⋅== ⎪ ⎪⎝⎭

r r r r r r r r r r r r 8—1,15

解:

()121,M M =-u u u u u u r ,

122

M M =u u u u u u r ,

1

cos 2α=-

,cos 2β=-,1

cos 2γ=,

2

3απ=,3

4βπ=,3

π

γ=。 总习题八

1(3)解:

()

2,1,2a =r , ()

42,1,102c b a λλλλ

=-=----r r r (

)()()()

242121022790

a c a

b a λλλλλ⋅=⋅-=-+--+-=-=r r r r r 3λ=。

1(4)解:由已知条件

0a b c ++=r r r ,3,4,5a b c ===r r r ,

知这三个向量构成一直角三角形。

12a b ⨯=r r ,a b ⨯r r 方向与这三角形所

在的平面垂直,右手定则,指向上方;

12c a ⨯=r r ,c a

⨯r r 方向与这三角形所

在的平面垂直,右手定则,指向上方;

12b c ⨯=r r ,b c ⨯r r 方向与这三角形所在的平面垂直,右手定则,指向上方;

所以

a b b c c a

⨯=⨯=⨯r r r r r r , 336a b b c c a

a b

⨯+⨯+⨯=⨯=r r r r r r r r

注:如果已知0a b c ++=r r r ,a b c

==r r r ,

这是一个等边三角形。