几种常见的曲面和曲线
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几种常见岩石的辨别和描述(野外编录)
三种常见的岩浆岩:
1.花岗岩 是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。
2.橄榄岩 侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
3.玄武岩 一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。
(沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。 四种常见的沉积岩:
1.砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。
2.砂岩 颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。
3.页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。
4.石灰岩 俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。
常用曲线和曲面的方程及其性质
曲线和曲面在三维空间中是常见的数学对象。它们的方程可以通过几何性质描述它们的性质。本文将介绍一些常用的曲线和曲面方程及其性质。
一、曲线方程
1. 直线方程
直线是一种最基本的曲线,它的方程可以写成一般式和斜截式两种形式。
一般式:$Ax+By+C=0$;
斜截式:$y=kx+b$,其中$k$是直线的斜率,$b$是截距。
直线的斜率表示的是直线倾斜的程度,斜率越大表示直线越陡峭。斜率等于零表示直线水平,而无限大则表示直线垂直于$x$轴。
2. 圆的方程
圆是一种具有球面对称性质的曲线,它的方程可以写成两种形式:标准式和一般式。
标准式:$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,其中$(a,b)$为圆心坐标,$r$为半径长度。
一般式:$x^2+y^2+Ax+By+C=0$,其中$A,B,C$是常数。
圆的标准式方程可以通过圆心和半径来描述圆的几何性质;而一般式方程则可以通过求圆的中心和半径来转化为标准式方程。
3. 椭圆的方程
椭圆是一种内离于两个焦点的平面曲线,它的方程可以写成一般式和标准式两种形式。
标准式:$\frac{(x-a)^2}{a^2}+\frac{(y-b)^2}{b^2}=1$,其中$(a,b)$为椭圆中心坐标,$a$是横轴半径,$b$是纵轴半径。
一般式:$Ax^2+By^2+Cx+Dy+E=0$,其中$A,B,C,D,E$是常数。
椭圆的标准式方程中的$a$和$b$决定了椭圆的形状和大小。当$a=b$时,椭圆变成了圆。
4. 抛物线的方程
抛物线是一种开口朝上或朝下的U形曲线,它的方程可以写成两种形式:标准式和一般式。
标准式:$y=ax^2$,其中$a$是抛物线的参数。
一般式:$Ax^2+By+C=0$,其中$A,B,C$是常数。
抛物线的标准式方程中的参数$a$可以决定抛物线的开口方向,当$a>0$时开口向上,$a<0$时则开口向下。
第26卷第4期 2011年l2月 邢台学院学报 JOURNAL OF XINGTAI UNIVERSITY V0l_26.No.4 Dec.2011 曲面上几种特殊曲线间的关系分析 王韶丽,闰淑芳 (邢台学院数学系,河北邢台054001) 摘要:根据伏雷内(Frenet)公式、法曲率公式、罗德里格斯(Rodrigues)定理和测地曲率公式,对曲面上的渐近 线、曲率线、测地线和平面曲线间的关系进行分析,得出这些重要曲线的几何特征以及特殊曲线之间的内在联系。 关键词:渐近线;曲率线;测地线;平面曲线 中图分类号:0186 文献标识码:A 文章编号: 1672-4658(2011)04—0174—02 1 预备知识 1)曲面曲线是渐近线§法曲率 :kcos0:0, 其中0= ( ,而)§曲线是直线或 上元。 2)曲面曲线是曲率线 曲线上任意点的切方 向都是主方向。 3)罗德里格斯(Rodrigues)定理: 方向(d)=(du:dv)是主方向 :—也 ,其中 是方向(d)=( :d 的法曲率。 4)曲面曲线是测地线 测地曲率kg--+-ksinO=O, 其中0= ( ,亓)§曲线是直线或 。 5)曲线是平面曲线 曲线的副法向量 是常 向量 曲线的挠率r=O。 2主要结论与证明 结论1:若曲面上非直线的曲线r既是渐近线 又是曲率线,则r是平面曲线,一定不是测地线。 证明:因为曲线r是渐近线,所以法曲率 :kcosO=0,0= ( ,元),因为曲线r不是直线,所 以曲线r的主法线与曲面的法线垂直,即元j. 或 元lI 。 令元一± ,贝4 j;=± =± , 1)zI=0时,r是平面曲线; 2)元I1 时,又曲线r是曲率线,所以沿曲线 r有j;II 。 由于 , 线性无关,所以, 痞:石,即元是常向 量,进而矿是常向量,所以f=0,曲线r是平面曲线。 若r也是测地线,则测地曲率 :± sinO:0,其 中0= ( , ),由于r不是直线,所以,sin0=0,即 ll元与菇上 (渐近线)矛盾。 结论2:曲面上非直线的曲线r不可能是渐近 曲线同时又是测地线。 由结论1的证明可得结果。 结论3:若曲面上非直线的曲线r既是渐近线 又是平面曲线,则r是曲率线,不是测地线。 证明:因为曲线r是渐近线,所以法曲率 kn=kcos0=0,所以亓上 或元lI尹。令元一± ,贝0 j;=± 一± ,又曲线r是平面曲线,所以r=O。进而 高=6,痞Il ,所以r是曲率线 由结论2得知,r不是测地线。 结论4:若曲面上非直线的曲线r既是曲率线 又是测地线,则r是平面曲线,不是渐近线。 证明:因为曲线是测地线,所以测地曲率 =+k sin0=0,0=z(B,元),因为曲线r不是直线, 所以曲线r的主法线与曲面的法线重合,即沿该曲 . 二 线有 II ,进而有引l 。 曲线r又是曲率线时,沿曲线有j;II 而 = × ,从向尹: × + × =一后 × + × =0, 又 : :0,所以f=0故所给曲线是平面曲线。 0 0 I。l 由结论2得知,r不是渐近线。 结论5:若曲面上曲线r既是曲率线又是平面 曲线,则r不一定是渐近线,也不一定是测地线。 特例:由于球面上的任意点都是脐点,所以任 意点的任何切方向都是主方向,因此任一纬圆r一 定是球面的曲率线,是平面曲线,但不是渐近线, 一般不是测地线,只有纬圆r是球大圆时,I1才是 球面的测地线。 对于平面上任意直线,有元是常向量,曲率 k=-O,所以d : ll 且有 =k cosO=0,与 :+ksin0:0,所以平面上任意直线r,既是曲率 线又是渐近线同时还是测地线。 结论6:若曲面上非直线的曲线r1既是测地线 又是平面曲线,则r一定是曲率线,但不一定是渐 近曲线。 证明:非直线的曲线r是测地线,则沿该曲线 有;ilI 所以元ll =--k ̄+ ,又因为曲线r是平 [收稿日期]2010—10—08
求点的轨迹方程的几种常见方法
2016.5.王惠 青浦二中
一、教学目标
1.深知求点的轨迹方程的五个步骤,并灵活运用解决基础问题;
2.通过几题简易的小题领悟汇总求点的轨迹方程的常用方法;
3.通过不同的解题方法来解决一类问题,培养其数学思想方法的养成以及良好的学习习惯;
二、教学重点与难点
1.掌握直接法、定义法、代入法、参数法等几种常用的解题方法
2.学会利用这些方法去解决问题
三、教学过程
复习教材P31-P34,P42 例7,P50 例5,P64 例1
求曲线方程的一般步骤:建系;设点;列式;化简;证明
(一)、课前练习
1.已知点),7,3(),1,1(BA则到点BA,距离相等的点的轨迹方程为____________________.
2.一动圆过定点)0,2(A,与圆C:12)2(22yx内切,那么动圆的圆心M的轨迹是 ( )
A:抛物线 B:圆 C:椭圆 D:双曲线
3. P是椭圆5922yx=1上的动点,过P作椭圆长轴的垂线,垂足为M,则PM中点A的轨迹方程为______________
(二)、总结方法
1.直接法:根据题意可以直接找到关于所求动点(x,y)的 等量关系式;
2.定义法:根据题意所得的条件正好符合某轨迹的定义(如椭圆,双曲线等),那么可直接利用该曲线的定义,建立动点的方程;
3.间接代入法:如果所求动点P(x,y)随着已知曲线上另外一个动点Q(x0,y0)而运动,并且Q点的坐标可以用动点P表示出来,则可利用点Q满足的方程,间接求出动点P的轨迹方程;
4.参数法:有时很难直接找出动点的横纵坐标间的关系,可选择一个与所求动点的坐标x,y都相关的参数,并用这个参数把x,y表示出来,然后再消去参数的方法。
(三)例题互动(利用适合的方法来解决问题)
例1.在平面直角坐标系中,已知点A (-5, 0) ,B (3, 0),E (1, 0),且动点C满足6422CBCA.