二次曲面_精品文档.ppt
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二次曲面,二次曲面的定义:
一、基本内容,三元二次方程,适当选取直角坐标系可得它们的标准方程,下面仅,就几种常见标准型的特点进行介绍.,研究二次曲面特性的基本方法:
截痕法,其基本类型有:
椭球面、抛物面、双曲面、锥面,的图形统称为二次曲面.,(二次项系数不全为0),二次曲面性状的截痕法:
用坐标面和平行于坐标面的平面与曲面相截,考察其交线(即截痕)的形状,然后加以综合,从而了解曲面的全貌,以下用截痕法讨论几种特殊的二次曲面,
(一)椭球面,椭球面与三个坐标面的交线:
椭圆截面的大小随平面位置的变化而变化.,椭球面与平面的交线为椭圆,同理与平面和的交线也是椭圆.,椭球面的几种特殊情况:
旋转椭球面,由xoz坐标面上的椭圆绕轴旋转而成。
方程可写为,球面,方程可写为,(也可以看成哪个坐标面上哪条曲线绕哪个坐标轴旋转?
),
(二)抛物面,(与同号),椭圆抛物面,用截痕法讨论:
(1)用坐标面与曲面相截,截得一点,即坐标原点,设,原点也叫椭圆抛物面的顶点.,1.椭圆抛物面,与平面的交线为椭圆.,当变动时,这种椭圆的中心都在轴上.,与平面不相交.,
(2)用坐标面与曲面相截,截得抛物线,(与同号),与平面的交线为抛物线.,它的轴平行于轴,顶点,(3)用坐标面,与曲面相截,均可得抛物线.,同理当时可类似讨论.,(与同号),椭圆抛物面的图形如下:
特殊地:
当时,方程变为,旋转抛物面,(由面上的抛物线绕z轴旋转而成),(或也可以看成哪个坐标面上哪条曲线绕哪个坐标轴旋转?
),(与同号),双曲抛物面(马鞍面),用截痕法讨论:
设,图形如下:
2.双曲抛物面(马鞍面),(三)双曲面,单叶双曲面,
(1)用坐标面与曲面相截,截得中心在原点的椭圆.,1.单叶双曲面,x,y,o,z,与平面的交线为椭圆.,当变动时,这种椭圆的中心都在轴上.,
(2)用坐标面与曲面相截,截得中心在原点的双曲线.,实轴与轴相合,虚轴与轴相合.,x,y,o,z,双曲线的中心都在轴上.,与平面的交线为双曲线.,实轴与轴平行,虚轴与轴平行.,实轴与轴平行,虚轴与轴平行.,截痕为一对相交于点的直线.,x,y,o,z,截痕为一对相交于点的直线.,(3)用坐标面,与曲面相截,均可得双曲线.,单叶双曲面图形,x,y,o,z,平面的截痕是两对相交直线.,双叶双曲面,x,y,o,z,2.双叶双曲面,(四)锥面,椭圆锥面,a=b时,即,圆锥面,椭球面、抛物面、双曲面、截痕法.,(熟知这几个常见曲面的特性),二、小结,思考题,方程,表示怎样的曲线?
思考题解答,表示平面x=-3上的一条双曲线.,
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