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;B =(5,母)
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& =
则 a + b =(ax+bx,a+bv ,a+b7) t Aa = (Aax,Aav,Aa.)-
5、 向量的模、方向角、投影:
1) 向量的模:\r\ = ^x1 + y1 + e ;
2) 两点间的距离公式:|Ag| = J(*2 f 1)2 + (》2 - >1)2 + (役一 4)2
3) 方向角:非零向量与三个坐标轴的正向的夹角a,8,7
x n y z
4) 方向余弦:cos”同,cos^ =同,cos/二同
2 2 2
cos a + cos p + cos y = l
5) 投影:Prjsd = \a\cos(p ,其中。为向量A与汀的夹角。
(―)数量积,向量积
―► ―►
1、数量积:..♦=] b cos 0
t t t 2
〔)Z ・ Z = a 2) a ~L b = a ■ b = 0
a ■ b = abv + abv + a_b, 尤 尤 y y z z
2、向量积•代=S X b
大小:\a\b sin。,方向:亦鼠6符合右手规则
―►
a x a = 0
―► ―► ―►
a II b <=^> a xb = 0
— — —
i j k
―►
axb = aY av a, x y z b b b
x y z
运算律:反交换律bxa=-axb
曲面及其方程
1、 曲面方程的概念:S : /(x,y,z) = 0
2、 旋转曲面:
yoz 面上曲线C : /(y,z) = 0 ,
绕〉轴旋转一周:/(y,±Vx2 + z2) = 0
绕z轴旋转一周:f (±& +必,式)=。
3、 柱面:
[尸(X, y) = 0
= 0表示母线平行于z轴,准线为 八 的柱面
z = 0
4、二次曲面
2 2
1) 椭圆锥面:尸万云一
2 2 2
% y z _ 1
2) 椭球面:芦+苻+万=1
CT U Cz
2 2 2
% y z _ 1
旋转椭球面:TT+ -T+ = 1
Lt- C4- (_/
2 2 2
x y z
—1_
3) 单叶双曲面:2十儿2 2
CT U Cz
2 2 2
工 y z _
4) 双叶双曲面:TT — 7T 一户—
CT U Cz
2 2
x y _
5) 椭圆抛物面:疽"*苻=Z
2 2
2L
6) 双曲抛物面(马鞍面):决"一万亍
2 2
x y 1 —I— 1
7) 椭圆柱面:。2 》2 一
2 2
1__ — 1
8) 双曲柱面:。2 》2
2
9) 抛物柱面:x = qy
(四)空间曲线及其方程
一般方程:
F (x, y, z) = 0
G(x, y, z) = 0
x = a cos t
2、
参数方程:
=a sin t
z = bt
F(x, y,z) = 0
G(x,y,z) = O '消去 Z
3、空间曲线在坐标面上的投影
H (x,y)= 0
,得到曲线在面xoy上的投影< 八
z = 0
平面及其方程
1、 点法式方程:A(x - x0) + B(y - y0) + C(z - z0) = 0
法向量•.元= (A,B,C),过点(x0,y0,z0)
2、 一般式方程:Ax + By + Cz + D = 0
x y z
截距式方程:~+T+~
Cr C-
3、两平面的夹角:亓i =(Ai,%Ci), ii2 =(A2,B2,C2),
q 以匹+片旦+ GC2I
+ C; • J A; + B; + C;
J_ XI? A2 + B[B^ +。1。2 = o
n1 //n2 g
a2 b2 c2
4、点尸o(*o,>o,z°)到平面 A、+ By + Cz + D = 0 的距离:
d _ \^xo + By0 + Cz0 + D\
^a2+b2 + c2
(六)空间直线及其方程
+ y + Ctz + £>] = 0
一般式方程:
A2x + B。y + Ct z + D2
2、
对称式(点向式)方程:
•^-•^0 = y-y0 = z-z0
m n p
方向向量:M = (m,n,p),过点(^。,^。,妈)
x = x0 + mt
3、 参数式方程:<