1、第七章 空间解析几何与向量代数A一、1、 平行于向量的单位向量为_.2、 设已知两点,计算向量的模,方向余弦和方向角.3、 设,求向量在x轴上的投影,及在y轴上的分向量.二、1、设,求(1)(3)a、b的夹角的余弦.2、知,求与同时垂直的单位向量.3、设,问满足_时,.三、1、以点(1,3,-2)为球心,且通过坐标原点的球面方程为_.2、方程表示_曲面.3、1)将xOy坐标面上的绕x轴旋转一周,生成的曲面方程为 _,曲面名称为_.2)将xOy坐标面上的绕x轴旋转一周,生成的曲面方程 _,曲面名称为_.3)将xOy坐标面上的绕x轴及y轴旋转一周,生成的曲面方程为_,曲面名称为_. 4)在平面解析
2、几何中表示_图形。在空间解析几何中表示_图形. 5)画出下列方程所表示的曲面 (1)(2)四、1、指出方程组在平面解析几何中表示_图形,在空间解析几何中表示_图形.2、求球面与平面的交线在xOy面上的投影方程.3、求上半球与圆柱体的公共部分在xOy面及xOz面上的投影.五、1、求过点(3,0,-1)且与平面3x-7y+5z-12=0平行的平面方程.2、求过点(1,1,-1),且平行于向量a=(2,1,1)和b=(1,-1,0)的平面方程.3、求平行于xOz面且过点(2,-5,3)的平面方程.4、求平行于x轴且过两点(4,0,-2)和(5,1,7)的平面方程.六、1、求过点(1,2,3)且平行于
3、直线的直线方程.2、求过点(0,2,4)且与两平面,平行的直线方程.3、求过点(2,0,-3)且与直线垂直的平面方程.4、求过点(3,1,-2)且通过直线的平面方程.5、求直线与平面的夹角.6、求下列直线与直线、直线与平面的位置关系1)直线与直线;2)直线和平面x+y+z=3.7、求点(3,-1,2)到直线的距离.B1、已知(为非零矢量),试证:.2、.3、已知和为两非零向量,问取何值时,向量模最小?并证明此时.4、求单位向量,使且轴,其中.5、求过轴,且与平面的夹角为的平面方程.6、求过点,且垂直于的平面.7、求过直线,且与直线:平行的平面.8、求在平面:上,且与直线垂直相交的直线方程.9、
4、设质量为的物体从空间点,移动到点,计算重力所做的功(长度单位为).10、求曲线在坐标面上的投影曲线的方程,并指出原曲线是什么曲线?11、已知,求的面积12、.求直线在平面上的投影直线方程.C1、设向量有相同起点,且,其中,不全为零,证明:终点共线.2、求过点,且与直线:相交成角的直线方程.3、过且平行于平面又与直线相交的直线方程.4、求两直线:与直线:的最短距离.5、柱面的准线是面上的圆周(中心在原点,半径为1),母线平行于向量,求此柱面方程.6、设向量a,b非零,求.7、求直线绕y轴旋转一周所围成曲面方程.第七章 空间解析几何与向量代数习 题 答 案A一、1、2、=2, 3、在x轴上的投影为
5、13,在y轴上的分量为7j二、1、1) (2), (3)2、即为所求单位向量。3、 三、1、 2、以(1,-2,-1)为球心,半径为的球面3、1) ,旋转抛物面 ,球面 3)绕x轴:旋转双叶双曲面绕y轴:旋转单叶双曲面4、抛物线,抛物柱面5、 四、1、平面解析几何表示椭圆与其一切线的交点;空间解析几何中表示椭圆柱面与其切平面的交线。 2、 3、在xoy面的投影为:在xOz面的投影为:五、1、 2、3、 4、 六、1、 2、 3、 4、 5、0 6、1)垂直 2)直线在平面上 7、B1、证明思路:, 即,又, 同理得 2、思路:。答案:3、思路该式为关于的一个2次方程,求其最小值即可。答案:4、
6、思路:取,则。 答案:5、思路:平面过轴,不妨设平面方程为,则,又(不全为)答案:所求平面方程为或6、法一:,所求平面法向量,且取又平面过点,则平面方程为解法2. 在平面上任取一点,则和共面,由三向量共面的充要条件得,整理得所求平面方程7、思路:用平面束。设过直线的平面束方程为 答案:平面方程为8、思路:求交点,过交点且垂直于已知直线的平面为。答案:9、思路:重力的方向可看作与向量方向相反答案:10、思路:先求投影柱面方程,答案:原曲线在面上的投影曲线方程为。原曲线是由旋转抛物面被平面所截的抛物线。11、思路:,答案:12、思路:利用平面束方程。答案C1、证明:设,根据三角形法则。则,。根据条
7、件不全为,不妨设,则即 与共线。点在一条直线上。2、解:在已知直线上任取两点,则向量,则构造直线束方程:,表示过点且与已知直线共面的所有直线。根据已知条件:当与成角时,有,即,所求直线方程为。3、解:设所求直线方程为所求直线与已知平面平行,则 (1)又所求直线与已知直线共面,在已知直线上任取一点,则在平面上。三向量共面,得,即 (2)由(1)(2),得 所求直线方程:4、解:已知两直线的方向向量为,故垂直于两方向向量的向量可取为,又点在直线上过直线且平行于的平面为,即,又点在直线上,该点到平面的距离为所求两直线间的最短距离。5、解:设柱面上任意一点,过作平行于向量的母线且准线相交于,又,即,。又在圆上,即6、解:7、 解:对旋转曲面上任一点P(x,y,z),过P作平面垂直y轴,与y轴的交点为B(0,y,0),与L的交点为Q()。因为,所以又因为Q在L上,所以,代入得。14