空間解析幾何答案

2023-01-14 06:51:03 字數 2676 閱讀 3012

空間解析幾何複習題(答案)

1.已知, , , 並且. 計算.

解:因為, , , 並且

所以與同向,且與反向

因此,,

所以2.已知, , 求.

解: (1)

(2)得所以3.已知向量與共線, 且滿足, 求向量的座標.

解:設的座標為,又

則1)又與共線,則即所以

即 (2)

又與共線,與夾角為或

整理得3)

聯立解出向量的座標為

4.向量, ,具有相同的模, 且兩兩所成的角相等, 若,的座標分別為, 求向量的座標.

解:且它們兩兩所成的角相等,設為則有則

設向量的座標為

則 (1)

(2)所以3)

聯立(1)、(2)、(3)求出或

所以向量的座標為或

5.已知點, , ,,

(1) 求以, ,為鄰邊組成的平行六面體的體積.

(2) 求三稜錐的體積.

(3) 求的面積.

(4) 求點到平面的距離.

解:因為,, ,

所以(1)是以它們為鄰邊的平行六面體的體積

(2)由立體幾何中知道,四面體(三稜錐)的體積

(3)因為,

所以,這是平行四邊形的面積

因此□(4)設點到平面的距離為,由立體幾何使得三稜錐的體積

所以6.求經過點和且與座標平面垂直的平面的方程.

解:與平面垂直的平面平行於軸,方程為

1)把點和點代入上式得

2)3)

由(2),(3)得,

代入(1)得

消去得所求的平面方程為

7.求到兩平面和距離相等的點的軌跡方程.

解;設動點為,由點到平面的距離公式得

所以8.已知原點到平面的距離為120, 且在三個座標軸上的截距之比為, 求的方程.

解:設截距的比例係數為,則該平面的截距式方程為

化成一般式為

又因點到平面的距離為120,則有

求出 所以,所求平面方程為

9.若點在平面上的投影為, 求平面的方程.

解:依題意,設平面的法矢為

代入平面的點法式方程為

整理得所求平面方程為

10.已知兩平面與平面相互垂直,求的值.

解:兩平面的法矢分別為,,由⊥,得

求出11.已知四點, , , , 求三稜錐中面上的高.

解:已知四點,則

由為鄰邊構成的平行六面體的體積為

由立體幾何可知,三稜錐的體積為

設到平面的高為

則有所以

又 所以,

因此,12.已知點在軸上且到平面的距離為7, 求點的座標.

解:在軸上,故設的座標為,由點到平面的距離公式,得

所以則那麼點的座標為

13.已知點.在軸上且到點與到平面的距離相等, 求點的座標。

解:在軸上,故設的座標為,由兩點的距離公式和點到平面的距離公式得

化簡得因為方程無實數根,所以要滿足題設條件的點不存在。

14.求經過點且與直線和都平行的平面的方程.

解:兩已知直線的方向矢分別為,平面與直線平行,則平面的法矢與直線垂直

由⊥,有1)

由⊥,有2)

聯立(1),(2)求得,只有

又因為平面經過點,代入平面一般方程得

所以故所求平面方程,即,也就是平面。

15.求通過點p(1,0,-2),而與平面3x-y+2z-1=0平行且與直線相交的直線的方程.

解:設所求直線的方向矢為,

直線與平面平行,則⊥,有

1)直線與直線相交,即共面

則有所以2)

由(1),(2)得

,即取,,,得求作的直線方程為

16.求通過點)與直線的平面的方程.

解:設通過點的平面方程為

即1)又直線在平面上,則直線的方向矢與平面法矢垂直

所以2)

直線上的點也在該平面上,則

3)由(1),(2),(3)得知,將作為未知數,有非零解的充要條件為

即,這就是求作的平面方程。

17.求點到直線的距離.

解:點在直線上,直線的方向矢

,則與的夾角為

所以因此點到直線的距離為

18.取何值時直線與軸相交?

解:直線與軸相交,則有交點座標為,

由直線方程得,求得

19.平面上的直線通過直線:與此平面的交點且與垂直, 求的方程.

解:依題意,與的交點在平面上,設通過交點的平面方程為

即 (1)

已知直線的一組方向數為

所以由直線與平面垂直得

所以得將,代入(1)得

化簡得故所求直線方程為

20.求過點且與兩平面和平行直線方程.

解:與兩平面平行的直線與這兩個平面的交線平行,則直線的方向矢垂直於這兩平面法矢

所確定的平面,即直線的方向矢為

將已知點代入直線的標準方程得

21.一平面經過直線(即直線在平面上):,且垂直於平面,求該平面的方程.

解:設求作的平面為1)

直線在該平面上,則有點在平面上,且直線的方向矢與平面的法矢垂直

所以2)

3)又平面與已知平面垂直,則它們的法矢垂直

所以4)

聯立(2),(3),(4)得

代入(1)式消去並化簡得求作的平面方程為

第一講空間解析幾何簡介

教學內容 1.空間直角座標系 2.空間兩點之間的距離 3.空間曲面 空間曲線常見的二次曲面 4.空間曲線在座標面上的投影。教學目的與要求 1.初步建立空間的概念,理解空間直角座標系 2.理解曲面及其方程的概念 3.掌握幾種特殊曲面的方程及其圖形 4.理解空間直線及其方程概念 5.掌握幾種空間直線方程...

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