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当有人将自己的姓名 “ 楚中天 ” 写成这样,你指出该按规矩好好写,而其本人明确且坚决表示就这样,反指责你是事儿妈,并可能有心理疾病,你还能再说什么?. 柱面与锥面. 胡努春 浙江师范大学数学系 http://course.zjnu.cn/hnc. 知识要点. 一般柱面的定义及方程求解 一般锥面的定义及方程求解. 回顾:坐标系. 曲面方程的定义. 基本问题. 已知图形求方程 (一般方程或参数方程) 4 . 1 柱面 4 .2 锥面 3.3 旋转曲面 已知 方程定图形 (五种典型二次曲面) 4 . 4 椭球面 4 . 5 双曲面 4 . 6 抛物面.
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当有人将自己的姓名“楚中天”写成这样,你指出该按规矩好好写,而其本人明确且坚决表示就这样,反指责你是事儿妈,并可能有心理疾病,你还能再说什么?
柱面与锥面 胡努春 浙江师范大学数学系 http://course.zjnu.cn/hnc
知识要点 • 一般柱面的定义及方程求解 • 一般锥面的定义及方程求解
基本问题 • 已知图形求方程(一般方程或参数方程) • 4.1 柱面 4.2 锥面 3.3 旋转曲面 • 已知方程定图形(五种典型二次曲面) • 4.4 椭球面 4.5 双曲面 4.6 抛物面
一般柱面的定义及方程求解 定义 平行于定直线并沿定曲线移动的直线所形成的曲面称为柱面. 母线 这条定曲线叫柱面的准线,动直线叫柱面的母线. 准线
过点P1(x1,y1,z1)且方向 为 的直线方程: P1(x1,y1,z1) • 一般柱面方程的求解 准线方程: 方向: 又P1(x1,y1,z1)在准线上,故 结合上述4个方程消去其中的参数x1,y1,z1所得的的方程即为柱面方程
解:任取准线上一点P1(x1,y1,z1),则过P1且方向为 直线方程为: 例、求下面柱面方程,其中: 准线方程为 母线方向为 又P1(x1,y1,z1)在准线上,故 结合上述4个方程消去其中的参数x1,y1,z1所得的的方程即为柱面方程。
一般柱面的参数方程(P147 ex4) 准线方程: 母线 方向: 柱面参数方程为: 准线
解:任取准线上一点P1(x1,y1,0),则过P1且方向为 的直线方程为: 设准线方程为 母线方向为 求柱面方程。 特殊情况:母线在坐标平面上的柱面方程 又P1(x1,y1,z1)在准线上,故
结合上述4个方程消去其中的参数x1,y1,z1所得的方程为结合上述4个方程消去其中的参数x1,y1,z1所得的方程为 1. 椭圆柱面 2. 双曲柱面 3.抛物柱面 4.平面方程 特别:准线在坐标平面且母线平行于坐标轴(即(k.m,n)=(0,0,1))的曲面方程为f(x,y)=0。P:144
空间曲线的射影柱面 P145 • 以曲线L为准线母线平行于z轴的柱面叫做曲线L关于xoy平面的射影柱面 • 此射影柱面与xoy平面的交线称为曲线L对xoy平面的射影曲线
Viviani曲线(P:148 EX9)(柱面与球面交线) (p:145,错误) 数学软件: 可用Mathematica,Maple, MatLab进行计算和画图。
圆柱螺线(p:91 例3) 圆柱螺线
这些直线都叫母线, z 定点叫做顶点, 0 y 定曲线叫做准线。 x 一般锥面的定义及方程求解 定义:通过一定点且与定曲线相交的一族直线所产生的曲面叫做锥面. 准线 顶点
一般锥面的参数方程(P152 ex6) 准线方程: 顶点: 柱面参数方程为:
z 0 y x 2.一般锥面方程的求解 准线方程: 顶点: 连接点P1(x1,y1,z1)和点P0(x0,y1,z1)的直线方程: • 又P1(x1,y1,z1)在准线上,故 • 结合上述4个方程消去其中的参数x1,y1,z1所得的的方程即为 锥面方程。
例:求锥顶在原点,准线的方程为的锥面方程 解:任取准线上一点P1(x1,y1,z1),则P1和原点点O(0,0,0) 的直线方程为: 又P1(x1,y1,z1)在准线上,故 由上述4个方程消去其中的参数x1,y1,z1所得的 方为 注意:此方程的图形比原锥面多了整个y轴(原点除外)
教材:P149例1、2 • 例1:椭圆锥面(下面讨论一般情形) • 例2:两相交直线一条绕另一条旋转一周(圆锥面)
P151 ex3 锥顶在原点,准线为平面曲线 的锥面方程为 它是去掉锥顶的方程, P149例1: 锥顶在原点,准线为平面椭圆
椭圆锥面(二次锥面) P1(x1,y1,z1) • 3.顶点在原点的锥面 齐次方程F(x,y,z)= 0是顶点为 原点的锥面(P:150) 请同学们用截痕法研究其形状?
圆锥曲面的截线(动画) 截线可能是抛物线,椭圆,双曲线,点,直线五种情形