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[主观题]

求过点(1,0,3)且与椭圆抛物面相交,交线恰为圆的所有平面方程。

求过点(1,0,3)且与椭圆抛物面求过点(1,0,3)且与椭圆抛物面相交,交线恰为圆的所有平面方程。求过点(1,0,3)且与椭圆抛物面相交,交线恰为圆的所有平面方程。

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解决本题的关键是理解下列事实:由直角坐标变换公式知道,一个平面与一个二次曲面的交线是圆这件事只与曲面的二次项系数有关,即经过适当的坐标变换后,这平面方程的一次项及常数项确定圆心的位置和半径.因而当一个平面与椭圆抛物面的交线是圆时,这平面与椭圆柱面的交线也是圆.另外,如果能求出过原点的平面与这椭圆柱面的交线是圆,那么与这平面平行的平面,只要与这椭圆柱面有交线,则交线也必是圆,这是因为经过适当的坐标变换后,过原点的平面的方程化为z'=0,二次曲面的方程可变为
a11x'2+a22y'2+2a33z'2+2a12x'y'+2a13x'z'+2a23y'z'+2b1x'
+2b2y'+2b3z'+D=0 (1)
那么,过原点的平面z'=0与二次曲面的交线方程是
a11x'2+a22y'2+2a12x'y'+2b1x'+2b2y'+D=0 (2)
方程(2)表示圆当且仅当a11=a22和a12=0时,与平面z'=0平行的平面方程为z'=h(h为常数),代入方程(1),如果这平面与二次曲面有交线,则交线方程为
a11x'2+2a12x'y'+a22y'2+2b1x'+2b2y'+2a13hx'+2a23hy'
+(2a33h2+2b3h+D)=0
当且仅当a11=a12和a12=0时,这交线是圆。
对于本题,先用过原点的平面Ⅱ:Ax+By+Cz=0去截这个椭圆柱面,考虑交线是圆的情况.若点(x,y,z)在交线圆上,则点(-x,-y,-z)也在交线圆上,即原点必为交线圆的圆心,设交线圆的半径为R,因而这交线圆必在以原点O为球心,半径为R的球面上,故交线圆上任一点M(x,y,z)的坐标满足

该方程中,两式相减得
(3)
由于交线圆上任一点(x,y,z)满足(3)式,则对任意实数t,(tx,ty,tz)也满足(3)式,即交线圆所在的平面上任一点必在二次曲面(3)上,因而,方程(3)左端3个系数中必有一个为零(否则,如果都不为零的话。那么(3)式表示一个二次锥面方程。不可能含有整个平面作为其一部分),由于

则必有

因此,由(3)式,有

将上式两端乘以144,得9z2-7y2=0,即
过点(1,0,3)作上述两平面的平行面,有,这就是所求的所有平面。

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第1题
求下列各平面的方程。(1)过点(2,1,1)且与直线垂直;(2)过点(3,1,-2)且和直线;(3)过两相交直线;(4

求下列各平面的方程。

(1)过点(2,1,1)且与直线垂直;

(2)过点(3,1,-2)且和直线;

(3)过两相交直线;

(4)过两平行直线;

(5)过直线且平行于直线x=2y=3z。

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第2题
求下列直线的方程:1)过点(1,0,-2),平行于向量(4,2,-3);2)过点(0,2,3),垂直于平面2x+3y=0;3)过

求下列直线的方程:

1)过点(1,0,-2),平行于向量(4,2,-3);

2)过点(0,2,3),垂直于平面2x+3y=0;

3)过点(2,-1,3),与直线相交且垂直;

4)过点(1,0,-2),与平面3x-y+2=0平行,与直线相交;

5)过点(11,9,0),与直线相交;

6)直线的公垂线。

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第3题
求过点N(2,-3,4)且与直线垂直相交的直线方程。 解:设交点M,因为M在直线上,故可用的参数方程表示M点坐标,利用垂直条件解出具体参数即M点坐标,则所求直线MN方程即可写出。下设M点坐标(2t+1,t,-t+1)(t为参数),则向量的坐标表示(1-2t,-3-t,3+t)。直线MN与垂直,设的方向向量为,则由可解得t=()

A.

B.

C.

D.

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第4题
求下列平面的方程:1)过点(-1,0,3),垂直于向量(1,2,-5)2)过点(2,4,3),平行于向量(0,2,4)和(-1,

求下列平面的方程:

1)过点(-1,0,3),垂直于向量(1,2,-5)

2)过点(2,4,3),平行于向量(0,2,4)和(-1,-2,1)

3)过点(1,0,3),(2,-1,2),(4,-3,7)

4)过直线:平行于直线

5)过直线在Y轴z轴上有相同的非零截距

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第5题
设曲线L位于Oxy平面的第一象限内,L上任一点M处的切线与y轴总相交,交点记为A。已知|MA|=|OA|,且L过点(3/2,3/2),求L的方程。

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第6题
抛物面被平面x+y+z=1截成一椭圆,求原点到这椭圆的最长与最短距离。

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第7题
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第8题
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第9题
设空间点A(-1,0,4),平面π:3x-4y+z+10=0,直线求一条经过点A与π平行且与L相交的直线方程。
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第10题
求平面Ax+By+Cz=0(C≠0)与椭圆柱面相交所得椭圆的面积.

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第11题
求平面与柱面相交所成的椭圆的面积(A,B,C都不为零;a,b为正数)。

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