专升本资料4(向量代数与空间解析几何)
发布时间:2024-11-06
发布时间:2024-11-06
四川省普通高等学校“专升本”选拔 《高等数学》考试大纲(理工类)
总体要求
考生应理解或了解《高等数学》中函数、极限、连续、一元函数微分学、一元函数积分分学、向量代数与空间解析几何、多元函数微积分学、无穷级数、常微分方程以及《线性代数》的行列式、矩阵、向量、方程组的基本概念与基本理论;掌握上述各部分的基本方法。应注意各部分知识的结构及知识的内在联系;应具备一定的抽象思维能力、逻辑推理能力、运算能力、空间想象能力;能运用基本概念、基本理论和基本方法正确地推理证明,准确、简捷地计算;能综合运用所学知识分析并解决简单的实际问题。
本大纲对内容的要求由低到高,对概念和理论分为“了解”和“理解”两个层次;对方法和运算分为“会”、“掌握”、“熟练掌握”三人层次。
考试用时:120分钟
考试范围及要求
一 函数、极限和连续 二 一元函数微分学 三 一元函数积分学
四 向量代数与空间解析几何 (攀枝花学院理科、文科:无考题)
(成都理工大学: 理科:1个解答8分, 1个相关的填空题4分) (成都理工大学: 文科:无考题) (一)向量代数
1. 理解向量的概念,掌握向量的坐标表示法,会求单位向量、方向余弦、向量在坐标轴上的投影。
(1)向量概念: 既有大小又有方向的量叫做向量。
特殊向量: 零向量,单位向量,自由向量。
向量间的关系:两个向量相等,两向量平行,逆向量。 向量的运算:向量相加(和),两向量相减(差),数乘向量, (2)向量的坐标表示法 ① 表示: a axi ay
j azk 或 a {ax,ay,az}
② 向量的模:
a ax ay az
222
.
(3)单位向量:与向量 a同方向的单位向量:
a
a
方向余弦:向量a与三条坐标轴的夹角分别为 、 、 称为a的方向角。 方向角 、 、 的余弦值叫向量a的方向余弦。
与向量 a同方向的单位向量:
a
cos ,cos ,cos
向量 a在三个坐标轴上的投影分别为:ax、ay、az
cos
a、cos
a、cos
a
2. 掌握向量的运算,向量的数量积、向量的向量积的计算方法。
(1)向量的线性运算
设a {ax,ay,az},b {bx,by,bz}. 则
a b (ax bx)i (ay by)j (az bz)k
{ax bx,ay by,az bz},
a { ax, ay, az}.
(2)向量的数量积
定义: a b |a| |b| cos (a,b) 计算公式:
a b axbx ayby azbz
(3)向量的向量积
定义:两向量a与b的向量积是一个向量,记为a b;规定它的模是
|a b| |a| |b| sin (a,b);它的方向与向量a、b都垂直,且向量a、b、a b构
成右手系。
计算公式:
i
a b ax
bxjayby 用途:求与两向量a和b同时垂直的向量。
3. 了解两向量平行或垂直的条件。
axayaz
(1) 两向量平行: a//b a b 0 a b
bxbybz
(2) 两向量垂直:
a b a b 0 axbx ayby azbz 0
(二)平面与直线
1. 会求平面的点法式方程、一般式方程,会判断两平面的垂直、平行。 (1)平面的点法式:
平面 过点M0(x0,y0,z0),法向量n {A,B,C},则方程为:
A(x x0) B(y y0) C(z z0) 0
(2)平面的一般式:Ax By Cz D 0
(3)两平面垂直、平行的判别
1:A1x B1y C1z D1 0; 2:A2x B2y C2z D2 0
① 1 2 n1 n2 A1A2 B1B2 C1C2 0.
A1B1C1D1
. A2B2C2D2
2. 会求点到平面的距离。 (1)点到平面的距离
② 1// 2 n1//n2
点P(x0,y0,z0)到平面Ax By Cz D 0的距离: ① 写出平面的法向量,即为垂线的方向向量。 ② 写出过点P(x0,y0,z0)且垂直平面的直线的方程。 ③ 将平面方程与其垂线的方程联合,解出垂足P0的坐标。 ④ 求出垂足P0与点P间的距离,即得到点P到平面的距离。 公式:d
|Ax0 By0 Cz0 D|
A B C
2
2
2
(2)点到直线的距离
点P(x0,y0,z0)到直线L:
x x1y y1z z1
的距离. mnp
① 写出直线的方向向量,即为垂面的法向量。
② 写出过点P(x0,y0,z0)且垂直于直线的平面的方程。 ③ 将垂面方程与直线的方程联合,解出垂足P0的坐标。 ④ 求出垂足P0与点P间的距离,即得到点P到直线的距离。
3. 了解直线的一般式方程,会求直线的标准方程、参数式方程,会判定两直线垂直、平行。
直线L过点M0(x0,y0,z0),方向向量s {m,n,p},标准方向 标准方程(点向式):
x x0y y0z z0
mnp
x x0 mt
参数式方程: y y0 nt
z z pt
0
A1x B1y C1z D1 0
一般式方程:
A2x B2y C2z D2 0
i
一般式方程的方向向量:s n
1 n2 A1
A2
(3)两直线垂直、平行的判别
L1:
jB1B2
x x1y y1z z1x x2y y2z z2
; L2:
m1n1p1m2n2p2
① L1 L2 s1 s2 m1m2 n1n2 p1p2 0. ② L1//L2 s1//s2
m1n1p
1. m2n2p2
4. 会判定直线与平面间的关系(垂直、平行、直线在平面上)。 平面 :Ax By Cz D 0,直线L:
① L s//n
x x0y y0z z0
mnp
mnp
. ABC
② L// s n Am Bn Cp 0且Ax0 By0 Cz0 D 0 ② L在平面 上 s n Am Bn Cp 0且Ax0 By0 Cz0 D 0
(三)简单的二次曲面
了解球面、母线平行于坐标轴的柱面、圆锥面、椭球面、抛物面、双曲面的方程的图形。
(1)球面方程
球心为M0(x0,y0,z0),半径为R的球面方程:(x x0)2 (y y0)2 (z z0)2 R2 球心在原点,半径为R的球面方程: x2 y2 z2 R2. (5.30)
(2)母线平行坐标轴的柱面方程
①xoy面上的曲线C:f(x,y) 0为准线,母线平行于z轴的柱面方程:f(x,y) 0 ②xoz面上的曲线C:f(x,z) 0为准线,母线平行于y轴的柱面方程:f(x,z) 0 ③yoz面上的曲线C:f(y,z) 0为准线,母线平行于x轴的柱面方程:f(y,z) 0
母线平行于坐标轴的柱面方程的特点是:方程中缺少变元,母线平行于哪条轴,就缺少相应的变元。
(3)锥面(圆锥面): Ax2 By2 Cz2 0(A、B、C不同号)
x2y2z2
锥面 2 2 2 0, 特点:仅有三个平方项,且三个系数不能同号。
abc
当三个系数中有两个相等时(如a b),则为圆锥面。 (4)椭球面:Ax2 By2 Cz2 D 0 (A、B、C同号)
x2y2z2
2 2 1 2abc
当三个平方项系数中有两个相等时,称为旋转椭球面 (5)双曲面 : Ax2 By2 Cz2 D 0(A、B、C不同号)
x2y2z2
① 单叶双曲面 2 2 2 1, 当a b时,为单叶旋转双曲面。
abcx2y2z2
② 双叶双曲面 2 2 2 1, 当b c时,为双叶旋转双曲面。
abc
特点:仅有三个平方项和常数项,且三个平方项系数异号。
(6)抛物面:Ax2 By2 Fz
x2y2
① 椭圆抛物面 2 2 2pz, 当a b时,为旋转抛物面。
abx2y2
② 双曲抛物面 2 2 2pz.
ab
特点:仅有两个平方项和一个一次项。当两个平方项系数同号时为椭圆抛物面,异号时
则为双曲抛物面。
例1:(成都理工大学2013: 理科:解答8分,)
过点A(2, 1,3)作平面x 2y 2z 11 0的垂线,求垂足坐标; 例2:指出下列方程代表的图形是什么
(1)x2 y2 1; (2)x2 y2 z 0; (3)3x2 4y2 5z2 60. (4)x2 2y2 z; (5)2x2 3y2 z2 9; (6)z2 3x2 y2
例3 过点A(2, 1,3)作直线
x 1yz
的垂面,求垂足坐标; 31 2
例4: 求P(2,3, 1)到直线L:
2x 2y z 3 0
的距离。
3x 2y 2z 17 0
例5 求点O(0,0,0)到平面 :2x y 2z 3 0的距离。
2x 5y 5 0
例6 求通过直线 ,且垂直于平面x 4y 3z 1 0的平面方程
2y z 1 0 例7 通过直线L1:
xyz 1x 1yz
,平行于直线L2:的平面方程。 2 1231 2
成都理工大学2014: 理工 选择3分,
6.已知曲面z 4 x2 y2上点P处的切平面平行于平面 2x 2y z 1 0,则点P 的坐标是【 】
(A)(1,-1,2) (B)(-1,1,2) (C)(1,1,2) (D)(-1,-1,2)
20. 形状如z=x2+y2,0#z
10的碗形容器。请你给碗标上刻度(高度间隔
Dz=1),使其能够成为一个测量容积的测量器。
222 2x 3y z 9
12. 曲线 2在点M(1, 1,2)的切线方程是: ; 22
z 3x y
2(x2 y2)
20. 设有一高度为h的雪堆,其侧面满足方程z h ,求该雪堆的侧面积与体积;
h
下一篇:淘宝C店运营方案开题报告