锥面(直线绕直线旋转,两直线的夹角(0°90°)),方程为:
z2a2x2y2
其中acot
三、柱面
1.定义:平行于定直线并沿曲线定曲线C移动的直线L形成的轨迹叫做柱
面。
定曲线C:准线
动直线L:母线
2.特征:x,y,z三个变量中若缺其中之一(例如y)则表示母线平行于y
轴的柱面。
3:几个常用的柱面:
b圆柱面:x2y2R2(母线平行于z轴)
c抛物柱面:y22x(母线平行于z轴)
小结:曲面方程的概念,旋转曲面的概念及求法,柱面的概念母线、准线。作业:
f18
第六节空间曲线及其方程
教学目的:介绍空间曲线的各种表示形式。第五、六节是为重积分、曲面积分作准备的,学生应知道各种常用立体的解析表达式,并简单描图,对投影等应在学习时特别注意。
教学重点:1空间曲线的一般表示形式
2空间曲线在坐标面上的投影
教学难点:空间曲线在坐标面上的投影
教学内容:
一、空间曲线的一般方程空间曲线可以看作两个曲面的交线,故可以将两个曲面联立方程组形式
来表示曲线。
Fxyz0Gxyz0
特点:曲线上的点都满足方程,满足方程的点都在曲线上,不在曲线上的点不能同时满足两个方程。二、空间曲线的参数方程
将曲线C上的动点的坐标表示为参数t的函数:
xxt
y
yt
zzt
当给定tt1时,就得到曲线上的一个点x1y1z1,随着参数的变化可
得到曲线上的全部点。三、空间曲线在坐标面上的投影
设空间曲线C的一般方程为
f19
Fxyz0Gxyz0
(3)
消去其中一个变量(例如z)得到方程
Hxy0
(4)
曲线的所有点都在方程(4)所表示的曲面(柱面)上。
此柱面(垂直于xoy平面)称为投影柱面,投影柱面与xoy平面的交线
叫做空间曲线C在xoy面上的投影曲线,简称投影,用方程表示为
Hxy0z0同理可以求出空间曲线C在其它坐标面上的投影曲线。
在重积分和曲面积分中,还需要确定立体或曲面在坐标面上的投影,这时要利用投影柱面和投影曲线。
例1:设一个立体由上半球面z4x2y2和锥面z3x2y2所围成,见右图,求它在xoy面上的投影。
解:半球面与锥面交线为
C
z
z
4x2y23x2y2
消去z并将等式两边平方整理得投影曲线为:
x2y21z0即xoy平面上的以原点为圆心、1为半径的圆。立体在xoy平面上的投影为
圆所围成的部分:
x2y21
f20
小结:1空间曲线的一般方程、参数方程:
Fxyz0Gxyz0
xxt
y
yt
zzt
2空间曲线在坐标面上的投影
Hzx0y0
Rxy0z0
作业:
Tyx0z0
f21
第七节平r