【高等数学】第八章 向量代数与空间解析几何——第六节 空间曲线及其方程
上一节:【高等数学】第八章 向量代数与空间解析几何——第五节 曲面及其方程
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- 1. 空间曲线的一般方程
- 2. 空间曲线的参数方程
- 3. 空间曲线在坐标面上的投影
1. 空间曲线的一般方程
- 空间曲线可以看做两个曲面的交线. 设
F(x,y,z)=0和G(x,y,z)=0F(x,y,z) = 0 \quad \text{和} \quad G(x,y,z) = 0F(x,y,z)=0和G(x,y,z)=0是两个曲面的方程,则方程组{F(x,y,z)=0,G(x,y,z)=0.\begin{cases} F(x,y,z) = 0, \\ G(x,y,z) = 0. \end{cases}{F(x,y,z)=0,G(x,y,z)=0.就是这两个曲面的交线CCC的方程,这方程组(6-1)也叫做空间曲线CCC的一般方程.
2. 空间曲线的参数方程
- 将CCC上动点的坐标xxx、yyy和zzz表示为参数ttt的函数:{x=x(t),y=y(t),z=z(t).\begin{cases} x = x(t), \\ y = y(t), \\ z = z(t). \end{cases}⎩⎨⎧x=x(t),y=y(t),z=z(t).该方程组叫做空间曲线的参数方程.
- 曲面的参数方程通常是含两个参数的方程,形如{x=x(s,t),y=y(s,t),z=z(s,t).\begin{cases} x = x(s,t), \\ y = y(s,t), \\ z = z(s,t). \end{cases}⎩⎨⎧x=x(s,t),y=y(s,t),z=z(s,t).
3. 空间曲线在坐标面上的投影
- 以曲线CCC为准线、母线平行于zzz轴(即垂直于xOyxOyxOy面)的柱面叫做曲线CCC关于xOyxOyxOy面的投影柱面,投影柱面与xOyxOyxOy面的交线叫做空间曲线CCC在xOyxOyxOy面上的投影曲线,或简称投影.
消去方程组中的zzz,得到的方程与z=0z=0z=0联立得{H(x,y)=0,z=0\begin{cases} H(x,y) = 0, \\ z = 0 \end{cases}{H(x,y)=0,z=0所表示的曲线必定包含空间曲线CCC在xOyxOyxOy面上的投影.考虑曲线{xz=1,yz=1\begin{cases} xz = 1, \\ yz = 1 \end{cases}{xz=1,yz=1,它表示点集{(x,x,1x)∣x≠0}\{(x,x,\dfrac{1}{x})|x\ne 0\}{(x,x,x1)∣x=0},消去z,得x=yx=yx=y,此时方程组{x=y,z=0\begin{cases} x=y, \\ z = 0 \end{cases}{x=y,z=0除了包含投影外,还额外包含点(0,0,0)(0,0,0)(0,0,0)
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