高数下册知识点
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第八章 空间解析几何与向量代数
(一)向量及其线性运算
4)
方向余弦: COx 一,cos r
5)投影:Prjua a cos ,其中 为向量a与u的夹角 高等数学下册知识点
1、 向量,向量相等,单位向量,零向量,向量平行、共线、共面;
2、 线性运算:加减法、数乘;
3、 空间直角坐标系:坐标轴、坐标面、卦限,向量的坐标分解式;
4、 利用坐标做向量的运算:设a (ax,ay,az),b (bx,by,bz),
则 a b (ax bx,ay by ,az bz), a ( a*, a$, az);
5、 向量的模、方向角、投影:
/~2 2 2
1) 向量的模:r 2) 两点间的距离公式:AB|xj2 (y2 yi)2 (Z2 zj2 3) 方向角:非零向量与三个坐标轴的正向的夹角 ,, 2 2 2 COS cos cos 1 (二) 数量积,向量积 1、数量积:a b |a | b cos 1)a a a 2 2) a b a b 0 a b axbx ayby azbz 0 的柱面 z2 b2 2、向量积:cab 大小:|a||b sin ,方向:a ,b , c符合右手规则 1) a a 0 2) a// b a b 0 ■ i ■ j k a b ax ay az bx by bz 运算律:反交换律 b a a b (三) 曲面及其方程 1、 曲面方程的概念:S:f(x,y,z) 0 2、 旋转曲面: yoz 面上曲线 C : f (y, z) 0, 绕y轴旋转一周:f(y, vx2 z2) 0 / 2 2 绕z轴旋转一周:f( \'X y , z) 0 3、 柱面: F(x,y) F (x, y) 0表示母线平行于z轴,准线为 z 0 4、 二次曲面 2 x 1)椭圆锥面: 2 a x 2 y 2 z2 1 2) 椭球面: 2 2 2 a b c 2 2 2 x y z 1 旋转椭球面: 2 a 2 2 a c 2 2 2 x y z 1 3) 单叶双曲面: a 2 b2 2 c 2 2 2 x y z 1 4) 双叶双曲面: a 2 b2 2 c 2 2 x y z 5) 椭圆抛物面: a 2 b2 2 2 x y z 6) 双曲抛物面 (马鞍面) :a2 b2 2 2 x y 1 b2 1 7) 椭圆柱面: 2 a 2 2 x y 1 b2 1 8) 双曲柱面: 2 a 2 ay 9) 抛物柱面: x (四)空间曲线及其方程 F (x, y, z) 0 1、 般方程: G(x, y,z) 0 x x(t) x a cos t 2、参数方程: y y(t),如螺旋线: y a sin t z z(t) z bt H(x, y) 0 3、 两平面的夹角: ni (A1, B1, C1), n2 (A2,B2,C2), cos A A2 B1B2 C1C2 Bi2 Ci2 , Af Bf C; 4、 i〃 △ 旦邑 A2 B2 C2 点 Po ( xo , yo , Z0 )到平面 Ax By Cz D 0的距离: 3、空间曲线在坐标面上的投影 F (x, y,z) 0 G(x,y,z) 0 '消去z,得到曲线在面xoy上的投影 (五)平面及其方程 x 截距式方程:— a A 宀 B1B2 C1C2 Ax。By。Czo D A2 B2 C (六)空间直线及其方程 1、 点法式方程: A(x X。)B(y yo) C(z Zo) 2、 法向量:n (A,B,C),过点(Xo, yo, Zo) 般式方程: Ax By Cz D 1、 般式方程: A1x B" C1z D1 0 A2x B?y C2z D2 0 x Xo y yo z z° 方程: 1 1 m n P 2、对称式(点向式) 4、两直线的夹角: cos JI 2 2 2 n1 p1 \ m2 2 m1m2 n〔n2 P1 P2 m1 n1 p1 m2 n2 p2 sin 方向向量:S (m,n, p),过点(X。, y。,z。) x x0 mt 3、参数式方程:y y。 nt Z Zo pt Si (g,ni,Pi) , S2 (m2,n2,P2), 5、直线与平面的夹角:直线与它在平面上的投影的夹角, L// Am Bn Cp 0 ABC L m n p 第九章 多元函数微分法及其应用 (一)基本概念 1、 距离,邻域,内点,外点,边界点,聚点,开集,闭集,连通集,区域,闭区 域,有界集,无界集。 2、 多元函数:z f (x, y),图形: mg ng P1P2 m2 2 P2 Am Bn Cp 3、 极限:(Pm ) f (x, y) A (x,y) (X0,y0) 4、 连续:/ iim 」(x,y) f(x0,y°) (x,y) (X0,yo) 5、偏导数: x f(x°,y° y) f(x。,y。) 0 y fy(X0,y0)啊 fx(Xo,yo) lim f(Xo X,yo)f(X0,y0) X 0 6、 方向导数: v _z z u z v x, y u y v y 3)隐函数求导:两边求偏导,然后解方程(组) 7、 — cos X 梯度:z 全微分:设 (二)性质 1、 — cos 其中 y 八 为l的方向角。 f(x,y),则 gradf(x°,y°) fx(x°,y°)i fy(X0,y°)j。 z f (x, y)则 dz —dx —dy X y 函数可微,偏导连续,偏导存在,函数连续等概念之间的关系: 2、 2 偏导数存在 3 必要条件 4 闭区域上连续函数的性质(有界性定理,最大最小值定理,介值定理) 3、 微分法 1) 定义: 2) 复合函数求导: 链式法则 若 z f(u,v),u u(x, y),v v(x, y),则 (三)应用 1、极值 1)无条件极值:求函数z f(x, y)的极值 fx 0 解方程组 fy 0求出所有驻点,对于每一个驻点(xo,y°), A fxx(Xo ,yo), B fxy(Xo,y°) , C fyy(xo,yo), ①若AC B2 0 , A 0,函数有极小值, 若AC B2 o , A 0,函数有极大值; ②若AC B2 0,函数没有极值; ③若AC B2 0,不定。 2) 条件极值:求函数z f (x,y)在条件(x, y) 0下的极值 令:L(x, y) f (x, y) (x, y) ------------------------ Lagrange 函数 Lx 0 解方程组 Ly 0 (x, y) 0 2、几何应用 1)曲线的切线与法平面 x x(t) 曲线:y y(t),贝y上一点M(x°,y°,z。)(对应参数为to)处的 z z(t) 切线方程为: X X。 y y。 x(to) y(to) z zo z(to) 法平面方程为:x (to)( x X。) y (to)( y y°) z (to)( z z。) o