大一下学期解析几何考试试卷及答案(西南大学)教程文件
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大学解析几何考试题及答案详解一、选择题1. 下列哪个选项不是平面直角坐标系中的点的坐标表示?A. (x, y)B. (y, x)C. (-3, 4)D. (2, -5)答案:B详解:在平面直角坐标系中,点的坐标表示为有序数对 (x, y),其中 x 表示横坐标,y 表示纵坐标。
选项 B 中的表示 (y, x) 与常规的坐标表示不符,因此不是正确的坐标表示。
2. 已知点 A(2, 3) 和点 B(5, 1),线段 AB 的中点 M 的坐标是多少?A. (3, 2)B. (4, 2)C. (3.5, 2)D. (2, 1)答案:B详解:线段的中点坐标可以通过求两个端点坐标的平均值得到。
对于点 A(2, 3) 和点 B(5, 1),中点 M 的坐标为:M(x, y) = ((x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2) = ((2 + 5) / 2,(3 + 1) / 2) = (3.5, 2)因此,正确答案是 C,但选项 B 也正确,这里可能是题目选项设置的错误。
二、填空题1. 如果一条直线的斜率 k = 2,且通过点 (1, 3),那么这条直线的方程是 ____________。
答案:y - 3 = 2(x - 1)详解:已知直线的斜率 k 和一个点 (x1, y1),可以使用点斜式方程 y - y1 = k(x - x1) 来表示直线。
将已知的斜率 k = 2 和点 (1, 3) 代入,得到直线方程 y - 3 = 2(x - 1)。
2. 椭圆的标准方程是 ________,其中 a 和 b 是椭圆的长半轴和短半轴。
答案:(x^2 / a^2) + (y^2 / b^2) = 1详解:椭圆的标准方程是以椭圆的中心为原点的坐标系中,椭圆的长半轴为 a,短半轴为 b 时的方程。
这个方程描述了所有到椭圆两个焦点距离之和等于常数 2a 的点的集合。
三、解答题1. 已知直线 l1: y = x + 1 与直线 l2: y = -2x + 6 相交于点 P。
《解析几何》试题(D )答案一、填空:(每空2分,共30分)1、1±;2、0),,(=c b a ;3、⎭⎬⎫⎩⎨⎧-±355,353,351;4、)4,4,1(3--P ;5、YX BA c z Z X C A b y Z Y CB a x -=--=-;6、0====c b Z Y ; 7、0423=-+-z y x ;8、152;9、1; 10、331;11、母线平行于z 轴的椭圆柱面;12、⎩⎨⎧=++=++c z c b a z y x 222222; 13、0222=-+z y x ;14、⎪⎩⎪⎨⎧==+316259422y y x ;15、xoz xoy ,坐标面及z 轴。
二、解下列各题:(每题6分,共42分)1、解:(1)1=⋅b a ; (2)(2)k j i kj ib a 3011121+--=--=⨯;………………………………………..2 (3)221),(cos =∠b a 。
…………………………………………………………。
22、解:c b a c b a c b a d 222222)()(γβαγβαγβα++=++⋅++= ;…….4 222222c b a d γβα++=∴。
(2)3、解:⎪⎩⎪⎨⎧=+=+044222y x z z x ;……………………………………………………………。
2 ⎪⎩⎪⎨⎧=-=+zy z z z x 244222;………………………………………………………………。
2 ⎪⎩⎪⎨⎧=-=+z y z y x 240422。
……………………………………………………………….2 4、解:由于所求平面通过直线133122-=+=-z y x ,故所求的平面方程可设为0)42(823=+-+--z x y x λ即为04822)3(=+---+λλλz y x ,…………3 又因为所求平面通过点)4,1,2(0-M ,则有04842)1(22)3(=+----+λλλ,解出0=λ,.......................................。
解析几何大一真题答案的解析随着高考的临近,解析几何作为数学科目的一部分,注定成为考生们关注的焦点。
为了帮助大家更好地掌握这一知识点,下面我将对几道大一解析几何真题的答案进行解析和讨论。
问题一:已知四面体ABCD,AB=AC=AD,∠BAC=30°,∠CAD=∠BAE=60°。
求证:B、C、E三点共线。
解析:首先,我们可以通过观察题目中所给的信息,发现四面体ABCD是一个等腰三角形底面BCD与等边三角形的复合体。
根据等腰三角形的性质可知,∠BAC=∠CAD,则以AD为底边,AC为斜边的等腰三角形ADC。
另一方面,根据题目中的信息可知,∠CAD=∠BAE=60°,则同样以AC为斜边的等边三角形ACE。
根据以上的几何性质,我们可以得出结论:四面体ABCD中,点B、C、E三点共线。
问题二:已知以直线y=kx-4为准线的抛物线与x轴的交点为A、B两点,点A与y轴的距离为2。
求解k的取值范围。
解析:首先,我们可以根据题目给出的信息,得出抛物线的顶点坐标为(0,-4),因为顶点坐标即为抛物线对称轴与x轴的交点。
其次,考虑点A与y轴的距离为2的条件。
根据几何知识,点A 到y轴的距离等于顶点到y轴的距离,即4。
由此,我们可以得出以下等式:√(k*0-4)^2+(0+4)^2=2化简得:√k^2+16=2再通过化简可以得到:k^2=4因此,我们可以得到k的取值范围为k=-2或k=2。
通过解析以上两道题目,我们不仅了解了解析几何的基础知识,还学习了如何利用这些知识进行解题。
在考试中,只有掌握了这些基本要点,我们才能够更好地解答相关的题目。
但需要注意的是,在解析几何的过程中可能涉及到一些复杂的计算和推理,因此在解题时要保持思维的灵活性,善于运用数学方法和推理能力。
另外,在准备高考中,锻炼自己的解决问题的能力和思维能力也是至关重要的。
总结起来,解析几何是数学考试中的一个重要部分,而对于大一学生来说,掌握解析几何的基本知识和解题技巧是非常有必要的。
解析几何考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 已知点A(2,3),B(-1,5),C(4,-2),下列哪个点与点A、B、C共线?A. (1,2)B. (3,4)C. (0,1)D. (2,1)答案:C解析:要判断点是否共线,可以计算向量AB和AC的斜率是否相等。
向量AB的斜率为(5-3)/(-1-2)=-1/3,向量AC的斜率为(-2-3)/(4-2)=-5/2。
只有选项C的斜率与向量AB和AC的斜率相等,即(1-3)/(0-2)=-1/3。
2. 已知直线l的方程为2x+3y-6=0,下列哪个点在直线l上?A. (1,2)B. (2,0)C. (3,4)D. (0,2)答案:B解析:将每个选项的坐标代入直线方程,只有选项B满足方程,即2*2+3*0-6=0。
3. 已知椭圆的方程为x²/16+y²/9=1,下列哪个点在椭圆内部?A. (2,3)B. (4,0)C. (0,5)D. (-3,-3)答案:D解析:将每个选项的坐标代入椭圆方程,只有选项D满足方程,即(-3)²/16+(-3)²/9<1。
4. 已知双曲线的方程为x²/9-y²/16=1,下列哪个点在双曲线上?A. (3,4)B. (5,0)C. (0,-4)D. (-3,3)答案:B解析:将每个选项的坐标代入双曲线方程,只有选项B满足方程,即5²/9-0²/16=1。
5. 已知抛物线的方程为y²=4x,下列哪个点在抛物线上?A. (1,2)B. (2,1)C. (3,-2)D. (4,-1)答案:A解析:将每个选项的坐标代入抛物线方程,只有选项A满足方程,即2²=4*1。
二、填空题(每题5分,共30分)6. 已知直线l1的方程为3x-4y+5=0,直线l2的方程为2x+y-3=0,求两直线的交点坐标。
答案:(7/5, 11/5)解析:联立两直线方程,解得x=7/5,y=11/5,即为交点坐标。
一、填空题(共7题,2分/空,共20分)1.四点(0,0,0)O ,(1,0,0)A ,(0,1,1)B ,(0,0,1)C 组成的四面体的体积是___16___. 2.已知向量(1,1,1)a →=,)3,2,1(=→b ,(0,0,1)c →=,则→→→⨯⨯c b a )(=__(-2,-1,0)____.3.点)1,0,1(到直线⎩⎨⎧=-=03z x y x 的距离是___________.4.点)2,0,1(到平面321x y z ++=的距离是___________. 5.曲线C:2201x y z z x ⎧+-=⎨=+⎩对xoy 坐标面的射影柱面是___2210x x y -+-=____,对yoz 坐标面的射影柱面是__22(1)0z y z -+-=_________,对xoz 坐标面的射影柱面是____10z x --=__________.6.曲线C:220x yz ⎧=⎨=⎩绕x 轴旋转后产生的曲面方程是__4224()x y z =+_____,曲线C 绕y 轴旋转后产生的曲面方程是___222x z y +=_______________.7.椭球面12549222=++z y x 的体积是_____40π____________. 二、计算题(共4题,第1题10分,第2题15分,第3题20分, 第4题10分,共55分) 1. 过点(,,)P a b c 作3个坐标平面的射影点,求过这3个射影点的平面方程.这里,,a b c 是3个非零实数.解: 设点(,,)P a b c 在平面0z =上的射影点为1(,,0)M a b ,在平面0x =上的射影点为2(0,,)M a b ,在平面0y =上的射影点为3(,0,)M a c ,则12(,0,)M M a c =-u u u u u u r ,13(0,,)M M b c =-u u u u u u r于是1M ,12M M u u u u u u r ,13M M u u u u u u r所确定的平面方程是000x ay b z ac bc---=- 即 ()()0bc x a ac y b abz -+-+= .2.已知空间两条直线:1l 010x y z +=⎧⎨+=⎩,:2l 010x y z -=⎧⎨-=⎩.(1)证明1l 和2l 是异面直线;(2)求1l 和2l 间的距离;(3)求公垂线方程.证明:(1) 1l 的标准方程是1110x y z +==-,1l 经过点1(0,0,1)M -,方向向量1{1,1,0}v =- 2l 的标准方程是2110x y z -==,2l 经过点2(0,0,2)M ,方向向量2{1,1,0}v =,于是 1212003(,,)1106110M M v v =-=u u u u u u r0≠,所以1l 和2l 是异面直线。
大一解析几何试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 已知点A(1,2),B(3,4),C(5,6),则直线AB与直线BC的交点坐标为()。
A. (2,3)B. (4,5)C. (6,7)D. (7,8)答案:B解析:直线AB的斜率为(4-2)/(3-1)=1,直线BC的斜率为(6-4)/(5-3)=1,由于斜率相等,直线AB与直线BC平行,无交点。
因此,本题无正确答案。
2. 已知直线l的方程为2x+3y-6=0,点P(1,1),则点P到直线l 的距离为()。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B解析:点P到直线l的距离公式为d=|Ax+By+C|/√(A²+B²),代入得d=|2*1+3*1-6|/√(2²+3²)=2。
3. 已知平面α的方程为x+y+z=1,平面β的方程为2x-y+z=3,两平面的交线方程为()。
A. x-y+2z=4B. x+2y-z=2C. 3x-2y+z=4D. 3x+2y-z=2答案:C解析:联立平面α和平面β的方程,得到交线方程为3x-2y+z=4。
4. 已知椭圆的方程为x²/4+y²/3=1,焦点为F₁(-1,0),F₂(1,0),则椭圆的离心率为()。
A. 1/2B. √2/2C. √3/2D. 2/3答案:C解析:椭圆的离心率公式为e=c/a,其中a为长半轴,c为焦距。
由椭圆方程可知a=2,c=1,代入得e=√3/2。
5. 已知双曲线的方程为x²/4-y²/3=1,焦点为F₁(-√7,0),F₂(√7,0),则双曲线的离心率为()。
A. 2/3B. √2/2C. √3/2D. 2答案:D解析:双曲线的离心率公式为e=c/a,其中a为实半轴,c为焦距。
由双曲线方程可知a=2,c=√7,代入得e=2。
二、填空题(每题4分,共20分)6. 已知直线l的方程为3x-4y+5=0,求直线l的斜率k=________。
大学解析几何考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个选项不是解析几何的研究对象?A. 平面曲线B. 空间曲线C. 空间曲面D. 质点运动答案:D2. 在平面直角坐标系中,点P(x, y)关于原点的对称点的坐标是:A. (-x, -y)B. (x, -y)C. (-x, y)D. (y, x)答案:A3. 如果直线l的方程为2x - 3y + 6 = 0,那么它的斜率k等于:A. 2/3B. -2/3C. 3/2D. -3/2答案:B4. 椭圆的标准方程是:A. (x/a)^2 + (y/b)^2 = 1B. (x/a)^2 - (y/b)^2 = 1C. (x/a)^2 + (y/b)^2 = 0D. (x/a)^2 - (y/b)^2 = 0答案:A5. 一个圆的圆心在原点,半径为1,那么它的方程是:A. x^2 + y^2 = 1B. x^2 + y^2 = 0C. x^2 + y^2 = 2D. x^2 + y^2 = -1答案:A6. 如果两条直线的方程分别为y = mx + b1和y = mx + b2,那么这两条直线:A. 相交B. 平行C. 重合D. 垂直答案:B7. 抛物线y^2 = 4ax的准线方程是:A. x = -aB. x = aC. y = -aD. y = a答案:A8. 双曲线x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1的渐近线方程是:A. y = ±(b/a)xB. y = ±(a/b)xC. y = ±(a/b)xD. y = ±(b/a)x答案:D9. 点A(3, 4)关于直线y = x的对称点B的坐标是:A. (4, 3)B. (2, 3)C. (3, 2)D. (4, 5)答案:A10. 直线x = 2y + 3与圆x^2 + y^2 = 25相交于两点,这两点的距离是:A. 2√5B. 4√5C. 5√2D. 10答案:C二、填空题(每题4分,共20分)11. 在平面直角坐标系中,点P(2, -1)到原点的距离是_________。
《解析几何》试题(F )答案一、填空题:(每空2分,共30分)1、{}36,45,48--;2、)3,3,3(321321321z z z y y y x x x ++++++; 3、4π或43π,{}2,1,1-或{}2,1,1--; 4、15-; 5、)1,1,2(-; 6、01844-=-=-z y x 或01241-=-=-z y x ; 7、3; 8、141arcsin ,)0,2,2(--; 9、2; 10、双叶双曲面;11、锥面; 12、椭圆抛物面; 13、旋转椭球面。
二、(本题16分)解:(1)矢量设A 在矢量B 方向上的射影为BB A A prj B ⋅=,……………………………………………………………………2 由于b a A 32+=,b a B -=,所以,22223),(cos 232))(32(b b a b a a b ab a b a b a B A -∠+=-+=-+=⋅,…..2 而),(cos 22))((22222b a b a b a ab b a b a b a B ∠-+=-+=--=,……….2 又由于1=a ,2=b ,3),(π=∠b a , 所以9-=⋅B A ,32=B ,.......................................................................2 解得33-=A prj B 。
. (2)(2)因为=⨯B A ),(sin 55)()32(b a b a a b b a b a ∠=⨯=-⨯+……………3 =353sin 10=π。
所以以A 和B 为邻边的平行四边形的面积为35。
(3)三、(本题8分)解:由于四面体的四个顶点为)0,0,0(A ,)6,0,6(B ,)0,3,4(C 及)3,1,2(-D ,则以点)0,0,0(A 为始点,分别以点)6,0,6(B ,)0,3,4(C 及)3,1,2(-D 为终点的矢量是.......1 {}6,0,6=AB . (1){}0,3,4=……………………………………………………………………..1 {}3,1,2-=…………………………………………………………………….1 则以点)0,0,0(A ,)6,0,6(B ,)0,3,4(C 及)3,1,2(-D 为顶点的四面体的体积是),,(61V =,…..………………………………………………………2 即131203460661=-=V 。
大一下学期解析几何考试试卷及答案(西南
大学)
一、填空题(共7题,2分/空,共20分)
1.四点(0,0,0)O ,(1,0,0)A ,(0,1,1)B ,(0,0,1)C 组成的四面体的体积是______.
2.已知向量(1,1,1)a →
=,)3,2,1(=→b ,(0,0,1)c →=,则→
→→⨯⨯c b a )(=__(-2,-1,0)____.
3.点)1,0,1(到直线⎩⎨⎧=-=03z x y x 的距离是___66
11___________.
4.点)2,0,1(到平面321x y z ++=的距离是__
3
147
___________. 5.曲线C:220
1
x y z z x ⎧+-=⎨=+⎩对xoy 坐标面的射影柱面是___2210x x y -+-=____,
对yoz 坐标面的射影柱面是__22(1)0z y z -+-=_________,对xoz 坐标面的射影柱面是____10z x --=__________.
6.曲线C:220
x y
z ⎧=⎨=⎩绕x 轴旋转后产生的曲面方程是__4224()x y z =+_____,曲
线C 绕y 轴旋转后产生的曲面方程是___222x z y +=_______________.
7.椭球面125
492
22=++z y x 的体积是_________________.
二、计算题(共4题,第1题10分,第2题15分,第3题20分, 第4题10分,共55分)
1. 过点(,,)P a b c 作3个坐标平面的射影点,求过这3个射影点的平面方程.这里
,,a b c 是3个非零实数.
解: 设点(,,)P a b c 在平面0z =上的射影点为1(,,0)M a b ,在平面0x =上的射影
点为2(0,,)M a b ,在平面0y =上的射影点为3(,0,)M a c ,则12(,0,)M M a c =-u u u u u u r
,13(0,,)M M b c =-u u u u u u r
于是1M ,12M M u u u u u u r ,13M M u u u u u u r
所确定的平面方程是000x a
y b z a
c b
c
---=- 即 ()()0bc x a ac y b abz -+-+= .
2.已知空间两条直线:1l 010x y z +=⎧⎨+=⎩,:2l 0
10x y z -=⎧⎨-=⎩
.
(1)证明1l 和2l 是异面直线;(2)求1l 和2l 间的距离;(3)求公垂线方程. 证明:(1) 1l 的标准方程是
1
110
x y z +==
-,1l 经过点1(0,0,1)M -,方向向量1{1,1,0}v =- 2l 的标准方程是
2
110
x y z -==
,2l 经过点2(0,0,2)M ,方向向量2{1,1,0}v =,于是
1212003
(,,)1106110M M v v =-=u u u u u u r
0≠,所以1l 和2l 是异面直线。
(2) 由于12(0,0,2)v v ⨯=,122v v ⨯=
1l 和2l 间的距离121212
(,,)
6
32
M M v v d v v =
=
=⨯u u u u u u u u u u u u r (3)公垂线方程是1110000
221100002x y z x y z ⎧+⎪
-=⎪⎪⎪⎨-⎪
⎪=⎪
⎪⎩,即00x y x y +=⎧⎨-=⎩。
3.求曲线221x y
z ⎧=⎨=⎩
绕x 轴旋转产生的曲面方面.
解:设1111(,,)M x y z 是母线221x y
z ⎧=⎨=⎩上任意一点,则过1111(,,)M x y z 的纬圆方程是
222222
11110x y z x y z x x ⎧++=++⎨
-=⎩
,(1) 又211
1
21x y z ⎧=⎨=⎩ ,(2)
由(1)(2)消去111,,x y z 得到2222220x y z --+=.
4.已知单叶双曲面222
14925
x y z +-=,)0,0,2(P 为腰椭圆上的点, (1)求经过点P 两条直母线方程及其夹角;
(2)求这两条直母线所在的平面π的方程及平面π与腰椭圆所在平面的夹角.
解:(1)设单叶双曲面两直母线方程是()(1)253
()(1)253x z
y w u x z y u w ⎧+=+⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩与
()(1)253
()(1)25
3x z
y t v x z y v t ⎧+=-⎪⎪⎨
⎪-=+⎪⎩ 把点)0,0,2(P 分别代入上面两方程组,求得,w u t v ==代入直母线方程,得
到过点)0,0,2(P 的两条直母线12531253x z y x z y ⎧+=+⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩与1253
125
3x z
y x z y ⎧+=-⎪⎪⎨⎪-=+⎪⎩,即
15106300
15106300x y z x y z -+-=⎧⎨
+--=⎩
与 15106300
15106300
x y z x y z ++-=⎧⎨
---=⎩
两直母线的方向向量可分别取1(0,3,5)v =和2(0,3,5)v =-,设两直母线的夹角是θ,则有12128cos 17v v v v θ⋅-=
=,8
arccos 17
θπ=-. (2)两直母线所在平面π的方程是
2
03
500
35
x y z
-=-,即2x =
显然平面π与腰椭圆所在的平面的夹角是0.
四、证明题(共2题,第一题10分,第二题15分,共25分)
1.求证:曲线23
222
()(
,,)111t t t r t t t t t t t →
=++++++在一个球面上,这里的(,)t ∈-∞∞.
证明:设()(,,)r t x y z =u u u r ,则有222x y z y ++=,即22211
()24x y z +-+=
所以曲线23222()(,,)111t t t r t t t t t t t →
=++++++在球心为1(0,,0)
2,半径为1
2
的球面上。
2.证明:(1)双曲抛物面的同族的所有直母线都平行于同一平面:
(2)双曲抛物面的同族的两条直母线异面.
证明: (1) 双曲抛物面的u 族直母线中任一条直母线都平行于平面
0=+b
y
a x , v 族直母线中任一条直母线都平行于平面0=-b
y
a x , 因而结论成立.---------5分
(2)不妨取u 族直母线来证明,任取u 族直母线中两条直母线
1l :⎪⎩⎪⎨
⎧=-=+z
b y a x u u b y a x )(211
①和 2l :⎪⎩⎪⎨⎧=-=+z b y
a x u u
b y
a x )(222
② 其中21u u ≠.由于①的第一个方程表示的平面平行于②的第一个方程表示的平面,即1l 和2l 在两个平行平面上,因而1l 和2l 不会相交.
又由于直线1l 的方向向量为)2,1,1()1,,()0,1,1(1111ab u
a b b u a u b a v --=--⨯=
直线2l 的方向向量为)2,1,1()1,,()0,1,1(2222ab
u
a b b u a u b a v --=--⨯=
由于21u u ≠,因此1l 和2l 不会平行,从而证明了双曲抛物面的同族的两条直母线异面.。