文档介绍:高等数学下册知识点
第八章空间解析几何与向量代数
(一)向量及其线性运算
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 ( ax, ay, az);
5、 向量的模、方向角、投影:
1) 向量的模:获—y2—z2 ;
2) 两点间的距离公式: AB J(X2 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 ,,
4)方向余弦:
COS
x
—,cos r
—,cos r
5)投影:Prjua a cos ,其中为向量a与u的夹角
(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
2、
向量积:
c
a
b
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
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
绕z轴旋转一周:f( \ x2 y2, 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
0
的柱面
4、 二次曲面
2 2
x y 2
1)椭圆锥面:Q 2 2 z
a b
2
x
2) 椭球面:亍
b2
2
z
2
c
2
x
旋转椭球面: 2
a
2
y
2
a
2
z
2
c
2 x
2
y
2 z
1
3)
单叶双曲面:
2 a
b2
2 c
2
2
2
x
y
z
1
4)
双叶双曲面:
2 a
b2
2 c
2
2
x
y
z
5)
椭圆抛物面:
2 a
b2
2
2
x
y
z
6)
双曲抛物面
(马鞍面)
:a2
b2
2
2
x
y
1
7)
椭圆柱面:
2 a
b2
2
2
x
y
1
8)
双曲柱面:
2 a
b2
2
9)
抛物柱面:
x
ay
(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
3、空间曲线在坐标面上的投影
F (x, y,z)
0
消去z,得到曲线在面
xoy
上的投影
G (x, y, z)
0
H (x, y) 0
z 0
(五)平面及其方程
1、 点法式方程:
A(x
X。) B(y y。)
C(z
z°) 0
法向量:n (A,B
,C),
过点(x。,y°,z°)
2、 一般式方程:
Ax
By Cz D
0
x
y
z 彳
截距式方程:
1
a
b
c
3、 两平面的夹角:
ni
(Al, B1,C1 ), n2
(A2, B2 ,C2 )
4、点 Po(x°,y°
,Zo)到平面Ax By
Cz
D
0的距离
(六)空间直线及其方程
A1x
B1 y C1z D1 0
1、
一般式方程:
A2x
B?y
C2
z D2 0
x
X0
y y° z Zo
2、
对称式(点向式)万程:
m
n p
方向向量:S (m,n,p)
,过点(
x°,
y°, z°)