解析几何的发展简史

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解析几何的发展简史

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绪论

“解析几何”又名“坐标几何”,是几何学的一个分支。解析几何的基本思想是用代数的方法来研究几何问题,基本方法是坐标法。就是通过坐标把几何问题表示成代数形式,然后通过代数方程来表示和研究曲线。它包括“平面解析几何”和“空间解析几何”两部分。前一部分除研究直线的有关性质外,主要研究圆锥曲线(椭圆、抛物线、双曲线)的有关性质。后一部分除研究平面、直线的有关性质外,主要研究二次曲面(椭球面、抛物面、双曲面等)的有关性质。1.解析几何产生的实际背景和数学条件

解析几何的实际背景更多的是来自对变量数学的需求。解析几何产生数学自身的条件:几何学已出现解决问题的乏力状态;代数已成熟到能足以有效地解决几何问题的程度.解析几何的实际背景更多的是来自对变量数学的需求。从16世纪开始,欧洲资本主义逐渐发展起来,进入了一个生产迅速发展,思想普遍活跃的时代。生产实践积累了大量的新经验,并提出了大量的新问题。可是,对于机械、建筑、水利、航海、造船、显微镜和火器制造等领域的许多数学问题,已有的常量数学已无能为力,人们迫切地寻求解决变量问题的新数学方法。

解析几何产生前的几何学

平面几何,立体几何(欧几里得的《几何原本》),圆锥曲线论(阿波罗尼斯的《圆锥曲线论》),特点:静态的几何,既不把曲线看成是一种动点的轨迹,更没有给它以一般的表示方法.

几何学出现解决问题的乏力状态

16世纪以后,哥白尼提出日心说,伽利略得出惯性定律和自由落体定律,这些都向几何学提出了用运动的观点来认识和处理圆锥曲线及其他几何曲线的课

题.几何学必须从观点到方法来一个变革,创立起一种建立在运动观点上的几何学.

16世纪代数的发展恰好为解析几何的诞生创造了条件.1591年法国数学家韦达第一个在代数中有意识地系统地使用了字母,他不仅用字母表示未知数,而且用以表示已知数,包括方程中的系数和常数.这样,代数就从一门以分别解决各种特殊问题的侧重于计算的数学分支,成为一门以研究一般类型的形式和方程的学问.这就为几何曲线建立代数方程铺平了道路.代数的符号化,使坐标概念的引进成为可能,从而可建立一般的曲线方程,发挥其具有普遍性的方法的作用.2.解析几何的创立

17世纪前半叶,解析几何创立,其中法国数学家笛卡尔(Descartes,1596-1650)和费尔玛(fermat,1601-1665)作出了最重要的贡献,成为解析几何学的创立者。1637年,笛卡尔发表哲学着作《更好地指导和寻求真理的方法论》(简称《方法论》),《几何学》作为其附录之一发表.笛卡尔的《几何》虽然不像现在的解析几何那样,给读者展现出一个从建立坐标系和方程到研究方程的循序过程,但是他通过具体的实例,确定表达了他的新思想和新方法.这种思想和方法尽管在形式上没有现在的解析几何那样完整,但是在本质上它却是地道的解析几何.

笛卡尔的解析几何有两个基本思想:(1)用有序数对表示点的坐标;(2)把互相关联的两个未知数的代数方程,看成平面上的一条曲线。

费尔玛是一位业余数学家,但他的数学成就在17世纪数学史上非常突出,为微积分、概率论和数论的创立和发展都作出了最重要的贡献。早在笛卡尔的《几何学》发表以前,费尔玛已经用解析几何的方法对阿波罗尼斯某些失传的关于轨迹的证明作出补充.他通过引进坐标,以一种统一的方式把几何问题翻译为代数

的语言——方程,从而通过对方程的研究来揭示图形的几何性质.费尔玛所用的坐标系与现在常用的直角坐标系不同,它是斜坐标,而且也没有y轴.

3.解析几何创立的意义

笛卡尔和费马创立解析几何,在数学史上具有划时代的意义。解析几何沟通了数学内数与形、代数与几何等最基本对象之间的联系,从此,代数与几何这两门学科互相吸取营养而得到迅速发展,并结合产生出许多新的学科,近代数学便很快发展起来了。恩格斯高度评价了笛卡尔的革新思想。他说:“数学中的转折点是笛卡儿的变数。有了变数,运动进入了数学;有了变数,辩证法进入了数学;有了变数,微分和积分也就立刻成为必要的了。”

4.解析几何的发展和完善

牛顿对二次和三次曲线理论进行了系统的研究,特别是,得到了关于“直径”的一般理论。欧拉讨论了坐标轴的平移和旋转,对平面曲线作了分类。拉格朗日把力、速度、加速度“算术化”,发展成“向量”的概念,成为解析几何的重要工具。18世纪的前半期,克雷洛和拉盖尔将平面解析几何推广到空间,建立了空间解析几何。

5.解析几何的进一步发展

解析几何已经发展得相当完备,但这并不意味着解析几何的活力已结束。经典的解析几何在向近代数学的多个方向延伸。例如:n维空间的解析几何学,无穷维空间的解析几何(希尔伯特空间几何学);20世纪以来迅速发展起来的两个新的宽广的数学分支——泛函分析和代数几何,也都是古典解析几何的直接延续。微分几何的内容在很大程度上吸收了解析几何的成果。

解析几何第四版吕林根课后习题答案第五章

解析几何第四版吕林根课后习题答案第五章

第五章 二次曲线一般的理论 §5.1二次曲线与直线的相关位置 1. 写出下列二次曲线的矩阵A 以及1 (,)F x y , 2 (,)F x y 及3 (,)F x y . (1) 2222 1x y a b +=;(2) 22 22 1x y a b -=;(3)2 2y px =;(4) 223520; x y x -++= (5)2 226740 x xy y x y -+-+-=.解:(1) 221 0010 000 1a A b ?? ? ? ?= ? ?- ? ?? ?; 121(,)F x y x a = 221(,)F x y y b =3(,)1F x y =-;(2) 221 0010 0001a A b ?? ? ? ?=- ? ?- ? ?? ? ; 121(,)F x y x a = 221(,)F x y y b =-;3 (,)1F x y =-.(3) 0001000p A p -?? ?= ? ?-?? ; 1(,)F x y p =-;2 (,)F x y y =;3 (,)F x y px =-;(4) 510 20 305022A ?? ? ?=- ? ? ? ??; 15(,)2F x y x =+ ;2 (,)3F x y y =-;3 5(,)22 F x y x =+;(5)

222420 x xy ky x y ++--=交于两个共轭虚交点.解:详解 略.(1)4k <-;(2)1k =或3k =(3)1k =或5k =;(4) 4924 k >. §5.2二次曲线的渐进方向、中心、渐进线 1. 求下列二次曲线的渐进方向并指出曲线属于 何种类型的(1) 22230 x xy y x y ++++=;(2) 22342250 x xy y x y ++--+=;(3)24230xy x y --+=. 解:(1)由2 2(,)20 X Y X XY Y φ=++=得渐进方向为:1:1 X Y =-或1:1-且属于抛物型的; (2)由2 2(,)3420 X Y X XY Y φ=++=得渐进方向为:(22):3 X Y i =-且属于椭圆型的; (3) 由(,)20X Y XY φ==得渐进方向为:1:0X Y =或0:1且属于双曲型的. 2. 判断下列曲线是中心曲线,无心曲线还是线心曲线. (1)2 2224630 x xy y x y -+--+=;(2)2 2442210 x xy y x y -++--=; (3)2 281230 y x y ++-=;(4)2 296620 x xy y x y -+-+=.解:(1) 因为2 1110 12I -= =≠-,所以它为中心曲线; (2)因 为2 120 24 I -= =-且121 241-=≠--,所以它为无心曲线; (3)因为2 00002I = =且004 026 =≠,所以它为无心曲线; (4)因为2 930 3 1 I -==-且933312--==-,所以它为线心曲线;

第二章平面解析几何初步章末总结附解析苏教版必修

第二章平面解析几何初步章末总结(附解 析苏教版必修2) 【金版学案】2015-2016高中数学第二章平面解析几何初步章末知识整合苏教版必修2 一、数形结合思想的应用 若直线y=kx+1与圆x2+y2=1相交于P、Q两点,且 ∠POQ=120°(其中O为原点),则k的值为________. 解析:本小题考查直线与圆的位置关系和数形结合的方法. y=kx+1恒过点(0,1),结合图知,直线倾斜角为120°或60°. ∴k=3或-3. 答案:3或-3 规律总结:根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,将抽象的数学语言和直观的图形相结合,使抽象思维和 形象思维相结合. 1.以形助数,借助图形的性质,使有关“数”的问题直接形象化,从而探索“数”的规律.比如,研究两曲线 的位置关系,借助图形使方程间关系具体化;过定点的 直线系与某确定的直线或圆相交时,求直线系斜率的范

围,图形可帮助找到斜率的边界取值,从而简化运算;对于一些求最值的问题,可构造出适合题意的图形,解题中把代数问题几何化. 2.以数助形,借助数式的推理,使有关“形”的问题数量化,从而准确揭示“形”的性质. ►变式训练 1.若过定点M(-1,0)且斜率为k的直线与圆x2+4x+y2-5=0在第一象限内的部分有交点,则k的取值范围是________. 解析:∵x2+4x+y2-5=0,∴(x+2)2+y2=9是以(-2,0)为圆心,以3为半径的圆.如图所示:令x=0得y=±5. ∴点C的坐标为(0,5). 又点M的坐标为(-1,0), ∴kMC=5-00-(-1)=5. 结合图形得0k5. 答案:(0,5) 2.当P(m,n)为圆x2+(y-1)2=1上任意一点时,若不等式m+n+c≥0恒成立,则c的取值范围是________.解析:方法一∵P(m,n)在已知圆x2+(y-1)2=1上,且使m+n+c≥0恒成立,即说明圆在不等式x+y+c≥0

解析几何第四版习题答案第四章

第四章 柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面 § 4.1柱面 1、已知柱面的准线为: ? ? ?=+-+=-+++-0225 )2()3()1(222z y x z y x 且(1)母线平行于x 轴;(2)母线平行于直线c z y x ==,,试求这些柱面的方程。 解:(1)从方程 ?? ?=+-+=-+++-0 225 )2()3()1(222z y x z y x 中消去x ,得到:25)2()3()3(2 2 2 =-+++--z y y z 即:02 3 5622=----+z y yz z y 此即为要求的柱面方程。 (2)取准线上一点),,(0000z y x M ,过0M 且平行于直线? ??==c z y x 的直线方程为: ??? ??=-=-=? ?? ? ??=+=+=z z t y y t x x z z t y y t x x 0 00000 而0M 在准线上,所以 ?? ?=+--+=-++-+--0 2225 )2()3()1(222t z y x z t y t x 上式中消去t 后得到:026888232 22=--+--++z y x xy z y x 此即为要求的柱面方程。 2 而0M 在准线上,所以: ?? ?+=-++=-) 2(2)2(2 2t z t x t z y t x 消去t ,得到:010******* 22=--+++z x xz z y x 此即为所求的方程。 3、求过三条平行直线211,11,-=+=--==+==z y x z y x z y x 与的圆柱面方程。

解:过 又过准线上一点),,(1111z y x M ,且方向为{ }1,1,1的直线方程为: ??? ??-=-=-=? ?? ? ??+=+=+=t z z t y y t x x t z z t y y t x x 1 11111 将此式代入准线方程,并消去t 得到: 013112)(5222=-++---++z y x zx yz xy z y x 此即为所求的圆柱面的方程。 4、已知柱面的准线为{})(),(),((u z u y u x u =γ,母线的方向平行于矢量{}Z Y X ,,=,试证明柱面的矢量式参数方程与坐标式参数方程分别为: S v u Y x +=)( 与 ?? ? ??+=+=+=Zv u z z Yv u y y Xv u x x )()()( 式中的v u ,为参数。 证明:对柱面上任一点),,(z y x M ,过M 的母线与准线交于点))(),(),((u z u y u x M ',则, v M =' 即 1、求顶点在原点,准线为01,0122 =+-=+-z y z x 的锥面方程。 解:设为锥面上任一点),,(z y x M ,过M 与O 的直线为: z Z y Y x X == 设其与准线交于),,(000Z Y X ,即存在t ,使zt Z yt Y xt X ===000,,,将它们代入准线方程,并消去参数t ,得: 0)()(222=-+--y z y z z x 即:02 22=-+z y x 此为所要求的锥面方程。 2、已知锥面的顶点为)2,1,3(--,准线为0,12 22=+-=-+z y x z y x ,试求它的方程。

数学函数的发展史

总课题:数学的发展史 子课题:函数的发展史 一、组长:李 组员:刘田仁姬孙二、指导老师:张

三、班级:高一12班 四、成员简介: 李:性格开朗、刻苦认真担任组长 刘:喜欢英语、大方担任搜集 仁:喜欢信息、刻苦认真担任写作 姬:开朗大方、热情担任搜集 孙:爱好动漫、画画性格外向担任整理 田:开朗大方刻苦认真担任整理 五、选题的原因: 开阔视野,增长见识。提高我们的数学修养‘可以使我们更好的融合在一起,加强团结,了解数学。 六:研究计划: 共六人:姬刘担任搜集 李仁担任写作 孙田整理资料 七:研究成果: 历史表明,重要数学概念对数学发展的作用是不可估量的,函数概念对数学发展的影响,可以说是贯穿古今、旷日持久、作用非凡,回顾函数概念的历史发展,看一看函数概念不断被精炼、深化、丰富的历史过程,是一件十分 有益的事情,它不仅有助于我们提高对函数概念来龙去脉认识的清晰度,而且更能帮助我们领悟数学概念对数学发展,数学学习的巨大作用. (一)1.早期函数概念——几何观念下的函数 十七世纪伽俐略(G.Galileo,意,1564-1642)在《两门新科学》一书中,几乎全部包含函数或称为变量关系的这一概念,用文字和比例的语言表达函数的关系。1673年前后笛卡尔(Descartes,法,1596-1650)在他的解析几何中,已注意到一个变量对另一个变量的依赖关系,但因当时尚未意识到要提炼函数概念,因此直到17世纪后期牛顿、莱布尼兹建立微积分时还没有人明确函数的一般意义,大部分函数是被当作曲线来研究的。 马克思曾经认为,函数概念来源于代数学中不定方程的研究.由于罗马时代的丢番图对不定方程已有相当研究,所以函数概念至少在那时已经萌芽.自哥白尼的天文学革命以后,运动就成了文艺复兴时期科学家共同感兴趣的问题,人们在思索:既然地球不是宇宙中心,它本身又有自转和公转,那么下降的物体为什么不发生偏斜而还要垂直下落到地球上?行星运行的轨道是椭圆,原理是什么?还有,研究在地球表面上抛射物体的路线、射程和所能达到的高度,以及炮弹速度对于高度和射程的影响等问题,既是科学家的力图解决的问题,也是军事家要求解决的问题,函数概念就是从运动的研究中引申出的一个数学概念,这是函数概念的力学来源.

解析几何第四版吕林根课后习题答案第五章

第五章 二次曲线一般的理论 §5.1二次曲线与直线的相关位置 1. 写出下列二次曲线的矩阵A 以及1(,)F x y ,2(,)F x y 及3(,)F x y . (1)22221x y a b +=;(2)22 221x y a b -=;(3)22y px =;(4)223520;x y x -++= (5)2226740x xy y x y -+-+-=.解:(1)221 0010 000 1a A b ?? ? ? ?= ? ?- ? ???;121(,)F x y x a =221 (,)F x y y b =3(,)1F x y =-;(2)2210010 000 1a A b ?? ? ? ?=- ? ?- ? ?? ? ;121(,)F x y x a =221(,)F x y y b =-;3(,)1F x y =-.(3)0001000p A p -?? ? = ? ? -?? ; 1(,)F x y p =-;2(,)F x y y =;3(,)F x y px =-;(4)51020 305022A ?? ? ?=- ? ? ? ??; 15(,)2F x y x =+;2(,)3F x y y =-;35 (,)22 F x y x =+;(5)1232 171227342 A ??-- ? ? ?=- ? ? ?-- ??? ;11(,)232F x y x y =- -;217(,)22F x y x y =-++;37(,)342 F x y x y =-+-. 2. 求二次曲线2 2 234630x xy y x y ----+=与下列直线的交点.(1)550 x y --=

平面解析几何初步(知识点 例题)

个性化简案 个性化教案(真题演练)

个性化教案

平面解析几何初步 知识点一:直线与方程 1. 直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,如果把x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α叫做直线的倾斜角.倾斜角)180,0[?∈α,?=90α斜率不存在. 2. 直线的斜率:αtan ),(211 21 2=≠--= k x x x x y y k .(111(,)P x y 、222(,)P x y ). 3.直线方程的五种形式 【典型例题】 例1:已知直线(2m 2+m -3)x +(m 2-m)y =4m -1.① 当m = 时,直线的倾斜角为45°.②当m = 时,直线在x 轴上的截距为1.③ 当m = 时,直线在y 轴上的截距为-2 3.④ 当m = 时,直线与x 轴平行.⑤当m = 时,直线过原点. 【举一反三】 1. 直线3y + 3 x +2=0的倾斜角是 ( ) A .30° B .60° C .120° D .150° 2. 设直线的斜率k=2,P 1(3,5),P 2(x 2,7),P (-1,y 3)是直线上的三点,则x 2,y 3依次是 ( ) A .-3,4 B .2,-3 C .4,-3 D .4,3 3. 直线l 1与l 2关于x 轴对称,l 1的斜率是-7 ,则l 2的斜率是 ( ) A .7 B .- 77 C .77 D .-7 4. 直线l 经过两点(1,-2),(-3,4),则该直线的方程是 . 例2:已知三点A (1,-1),B (3,3),C (4,5).求证:A 、B 、C 三点在同一条直线上. 练习:设a ,b ,c 是互不相等的三个实数,如果A (a ,a 3)、B (b ,b 3)、C (c ,c 3)在同一直线上,求证:a+b+c=0. 例3:已知实数x,y 满足y=x 2-2x+2 (-1≤x≤1).试求:2 3 ++x y 的最大值与最小值.

解析几何第四版吕林根 期末复习 课后习题(重点)详解

第一章 矢量与坐标 §1.3 数量乘矢量 4、 设→→→+=b a AB 5,→→→+-=b a BC 82,)(3→ →→-=b a CD ,证明:A 、B 、D 三点共线. 证明 ∵→ → → → → → → → → → =+=-++-=+=AB b a b a b a CD BC BD 5)(382 ∴→ AB 与→ BD 共线,又∵B 为公共点,从而A 、B 、D 三点共线. 6、 设L 、M 、N 分别是ΔABC 的三边BC 、CA 、AB 的中点,证明:三中线矢量AL , BM , CN 可 以构成一个三角形. 证明: )(21 AC AB AL += Θ )(21 BC BA BM += )(2 1 CB CA CN += 0)(2 1 =+++++=++∴CB CA BC BA AC AB CN BM AL 7.、设L 、M 、N 是△ABC 的三边的中点,O 是任意一点,证明 OB OA ++OC =OL +OM +ON . [证明] LA OL OA +=Θ MB OM OB += NC ON OC += )(NC MB LA ON OM OL OC OB OA +++++=++∴ =)(CN BM AL ON OM OL ++-++ 由上题结论知:0=++CN BM AL ON OM OL OC OB OA ++=++∴ 从而三中线矢量CN BM AL ,,构成一个三角形。 8.、如图1-5,设M 是平行四边形ABCD 的中心,O 是任意一点,证明 OA +OB +OC +OD =4OM . [证明]:因为OM = 21 (OA +OC ), OM =2 1 (OB +OD ), 所以 2OM =2 1 (OA +OB +OC +OD ) 所以 OA +OB +OC +OD =4OM . 10、 用矢量法证明梯形两腰中点连续平行于上、下两底边且等于它们长度和的一半. 图1-5

苏教版《第二章平面解析几何初步综合小结》word教案

苏教版《第二章平面解析几何初步综合小结》 w o r d教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

数学同步测试—第二章章节测试 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.共150分. 第Ⅰ卷(选择题,共50分) 一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把 正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分). 1.方程x 2 + 6xy + 9y 2 + 3x + 9y –4 =0表示的图形是 ( ) A .2条重合的直线 B .2条互相平行的直线 C .2条相交的直线 D .2条互相垂直的直线 2.直线l 1与l 2关于直线x +y = 0对称,l 1的方程为y = ax + b ,那么l 2的方程为 ( ) A .a b a x y -= B .a b a x y += C .b a x y 1+= D .b a x y += 3.过点A (1,-1)与B (-1,1)且圆心在直线x+y -2=0上的圆的方程为 ( ) A .(x -3)2+(y +1)2=4 B .(x +3)2+(y -1)2=4 C .4(x +1)2+(y +1)2=4 D .(x -1)2+(y -1)2= 4.若A(1,2),B(-2,3),C(4,y )在同一条直线上,则y 的值是 ( ) A .2 1 B .23 C .1 D .-1 5.直线1l 、2l 分别过点P (-1,3),Q (2,-1),它们分别绕P 、Q 旋转,但始终保持平 行,则1l 、2l 之间的距离d 的取值范围为 ( ) A .]5,0( B .(0,5) C .),0(+∞ D .]17,0( 6.直线1x y a b +=与圆222(0)x y r r +=>相切,所满足的条件是 ( ) A .ab r =B .2222()a b r a b =+ C .22||ab r a b =+ D .22ab r a b =+ 7.圆2223x y x +-=与直线1y ax =+的交点的个数是 ( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .随a 值变化而变化

解析几何第四版吕林根课后习题答案第三章

第三章 平面与空间直线 § 平面的方程 1.求下列各平面的坐标式参数方程和一般方程: (1)通过点)1,1,3(1-M 和点)0,1,1(2-M 且平行于矢量}2,0,1{-的平面(2)通过点 )1,5,1(1-M 和)2,2,3(2-M 且垂直于xoy 坐标面的平面; (3)已知四点)3,1,5(A ,)2,6,1(B ,)4,0,5(C )6,0,4(D 。求通过直线AB 且平行于直线CD 的平面,并求通过直线AB 且与ABC ?平面垂直的平面。 解: (1)Θ }1,2,2{21--=M M ,又矢量}2,0,1{-平行于所求平面, 故所求的平面方程为: 一般方程为:07234=-+-z y x (2)由于平面垂直于xoy 面,所以它平行于z 轴,即}1,0,0{与所求的平面平行,又}3,7,2{21-=M M ,平行于所求的平面,所以要求的平面的参数方程为: 一般方程为:0)5(2)1(7=+--y x ,即01727=--y x 。 (3)(ⅰ)设平面π通过直线AB ,且平行于直线CD : }1,5,4{--=,}2,0,1{-= 从而π的参数方程为: 一般方程为:0745910=-++z y x 。 (ⅱ)设平面π'通过直线AB ,且垂直于ABC ?所在的平面 ∴ }1,5,4{--=AB , }1,1,1{4}4,4,4{}1,1,0{}1,5,4{==-?--=?AC AB 均与π'平行,所以π'的参数式方程为: 一般方程为:0232=--+z y x . 2.化一般方程为截距式与参数式:

042:=+-+z y x π. 解: π与三个坐标轴的交点为:)4,0,0(),0,20(),0,0,4(--, 所以,它的截距式方程为: 14 24=+-+-z y x . 又与所给平面方程平行的矢量为:}4,0,4{},0,2,4{-, ∴ 所求平面的参数式方程为: 3.证明矢量},,{Z Y X =平行与平面0=+++D Cz By Ax 的充要条件为: 0=++CZ BY AX . 证明: 不妨设0≠A , 则平面0=+++D Cz By Ax 的参数式方程为: 故其方位矢量为:}1,0,{},0,1,{A C A B --, 从而v 平行于平面0=+++D Cz By Ax 的充要条件为: ,}1,0,{},0,1,{A C A B -- 共面? ? 0=++CZ BY AX . 4. 已知连接两点),12,0(),5,10,3(z B A -的线段平行于平面0147=--+z y x ,求B 点的z 坐标. 解: Θ }5,2,3{z +-= 而平行于0147=--+z y x 由题3知:0)5(427)3(=+-?+?-z 从而18=z . 5. 求下列平面的一般方程. ⑴通过点()1,1,21-M 和()1,2,32-M 且分别平行于三坐标轴的三个平面; ⑵过点()4,2,3-M 且在x 轴和y 轴上截距分别为2-和3-的平面;

平面解析几何初步典型例题整理后

平面解析几何初步 §7.1直线和圆的方程 经典例题导讲 [例1]直线l 经过P (2,3),且在x,y 轴上的截距相等,试求该直线方程. 解:在原解的基础上,再补充这样的过程:当直线过(0,0)时,此时斜率为:2 3 0203=--= k , ∴直线方程为y= 2 3x 综上可得:所求直线方程为x+y-5=0或y= 2 3 x . [例2]已知动点P 到y 轴的距离的3倍等于它到点A(1,3)的距离的平方,求动点P 的轨迹方程. 解: 接前面的过程,∵方程①化为(x-52 )2+(y-3)2 = 214 ,方程②化为(x+12 )2+(y-3)2 = - 34 , 由于两个平方数之和不可能为负数,故所求动点P 的轨迹方程为: (x-52 )2+(y-3)2 = 214 (x ≥ 0) [例3]m 是什么数时,关于x,y 的方程(2m 2+m-1)x 2+(m 2-m+2)y 2 +m+2=0的图象表示一个 圆? 解:欲使方程Ax 2+Cy 2 +F=0表示一个圆,只要A=C ≠0, 得2m 2+m-1=m 2-m+2,即m 2 +2m-3=0,解得m 1=1,m 2=-3, (1) 当m=1时,方程为2x 2+2y 2 =-3不合题意,舍去. (2) 当m=-3时,方程为14x 2+14y 2=1,即x 2+y 2=1 14 ,原方程的图形表示圆. [例4]自点A(-3,3)发出的光线L 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线所在直线与圆x 2+y 2 -4x-4y+7=0相切,求光线L 所在的直线方程. 解:设反射光线为L ′,由于L 和L ′关于x 轴对称,L 过点A(-3,3),点A 关于x 轴的对称点A ′(-3,-3), 于是L ′过A(-3,-3). 设L ′的斜率为k ,则L ′的方程为y-(-3)=k [x-(-3)],即kx-y+3k-3=0, 已知圆方程即(x-2)2+(y-2)2 =1,圆心O 的坐标为(2,2),半径r =1 因L ′和已知圆相切,则O 到L ′的距离等于半径r =1 即 1 1k 5 k 51k 3 k 32k 22 2 =+-= +-+- 整理得12k 2 -25k+12=0 解得k = 34或k =4 3 L ′的方程为y+3=34(x+3);或y+3=4 3 (x+3)。 即4x-3y+3=0或3x-4y-3=0 因L 和L ′关于x 轴对称 故L 的方程为4x+3y+3=0或3x+4y-3=0. [例5]求过直线042=+-y x 和圆01422 2 =+-++y x y x 的交点,且满足下列条件之一的圆的方程:

数学发展简史

数学发展简史 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

数学发展简史数学发展史大致可以分为四个阶段。 一、数学形成时期(——公元前 5 世纪) 建立自然数的概念,创造简单的计算法,认识简单的几何图形;算术与几何尚未分开。 二、常量数学时期(前 5 世纪——公元 17 世纪) 也称初等数学时期,形成了初等数学的主要分支:算术、几 何、代数、三角。该时期的基本成果,构成中学数学的主要内容。 1.古希腊(前 5 世纪——公元 17 世纪) 毕达哥拉斯——“万物皆数” 欧几里得——《几何原本》 阿基米德——面积、体积 阿波罗尼奥斯——《圆锥曲线论》

托勒密——三角学 丢番图——不定方程 2.东方(公元 2 世纪——15 世纪) 1)中国 西汉(前 2 世纪)——《周髀算经》、《九章算术》 魏晋南北朝(公元 3 世纪——5 世纪)——刘徽、祖冲之出入相补原理,割圆术,算π 宋元时期(公元 10 世纪——14 世纪)——宋元四大家杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰 天元术、正负开方术——高次方程数值求解; 大衍总数术——一次同余式组求解 2)印度 现代记数法(公元 8 世纪)——印度数码、有 0;十进制

(后经阿拉伯传入欧洲,也称阿拉伯记数法) 数学与天文学交织在一起 阿耶波多——《阿耶波多历数书》(公元 499 年) 开创弧度制度量 婆罗摩笈多——《婆罗摩修正体系》、《肯特卡迪亚格》代数成就可贵 婆什迦罗——《莉拉沃蒂》、《算法本源》(12 世纪)算术、代数、组合学 3)阿拉伯国家(公元 8 世纪——15 世纪) 花粒子米——《代数学》曾长期作为欧洲的数学课本 “代数”一词,即起源于此;阿拉伯语原意是“还原”,即“移项”;此后,代数学的内容,主要是解方程。 阿布尔.维法

必修二平面解析几何初步知识点及练习带答案

1直线的倾斜角与斜率: (1 )直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线,如果把x轴绕着 交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为叫做 直线的倾斜角? 倾斜角[0,180 ), 90斜率不存在■ (2)直线的斜率:k y2 X2 —^(为X2), k X1 tan . ( R(X1, yj、巳佑y:)) 2 ?直线方程的五种形式: (1)点斜式: 注:当直 y y1 k(x X1)(直线1过点R(X1,y1),且斜率为k ). 1■线斜率不存在时,不冃匕用点斜式表示,此时万程为X X0 . (2)斜截式:y kx b ( b为直线1在y轴上的截距). (3)两点式: y y1 x X1 ( (% y2, X1 X2). y2 y1 X2 X1 注:①不能表示与x轴和y轴垂直的直线; ②方程形式为:(x2 x1)(y y1) (y2y1 )(x x1) 0时,方程可以表示任意直线. (4)截距式: X y 1 ( a,b分别为x轴y轴上的截距,且a 0,b 0). a b 注:不能表示与x轴垂直的直线,也不能表示与y轴垂直的直线,特别是不能表示过原点的直线. (5) —般式:Ax By C 0 (其中A、B不同时为0). AC A 一般式化为斜截式:y x ,即,直线的斜率:k B B B 注:(1)已知直线纵截距b,常设其方程为y kx b或x 0. 已知直线横截距x0,常设其方程为x my x0(直线斜率k存在时,m为k的倒数)或y 0 . 已知直线过点(X。,y°),常设其方程为y k(x x°) y或x x°. (2)解析几何中研究两条直线位置关系时,两条直线有可能重合;立体几何中两条直线一般不重合. 3.直线在坐标轴上的截矩可正,可负,也可为0. (1 )直线在两坐标轴上的截距相等直线的斜率为1或直线过原点. (2 )直线两截距互为相反数直线的斜率为1或直线过原点. (3 )直线两截距绝对值相等直线的斜率为1或直线过原点. 4.两条直线的平仃和垂直: (1 )若11 : y k1x b1,12 : y k2X b2 ① 11//12k1k2,b1 b2 ;② 1112k1k2 1 (2 )若11 : A1x B1y C1 0, 1 2 : A Q X B2 y C2 0,有 ① 11 //12 A i B2 A2 B i 且 A C? A2C1.② 11 12 A i A2 B i B2 0 . 5.平面两点距离公式:

必修二平面解析几何初步知识点及练习带答案

1.直线的倾斜角与斜率: (1)直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,如果把x 轴绕着 交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α叫做直线的倾斜角. 倾斜角)180,0[?∈α,?=90α斜率不存在. (2)直线的斜率:αtan ),(211 21 2=≠--= k x x x x y y k .(111(,)P x y 、222(,)P x y ). 2.直线方程的五种形式: (1)点斜式:)(11x x k y y -=- (直线l 过点),(111y x P ,且斜率为k ). 注:当直线斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为0x x =. (2)斜截式:b kx y += (b 为直线l 在y 轴上的截距). (3)两点式: 1 21 121x x x x y y y y --= -- (12y y ≠,12x x ≠). 注:① 不能表示与x 轴和y 轴垂直的直线; ② 方程形式为:0))(())((112112=-----x x y y y y x x 时,方程可以表示 任意直线. (4)截距式: 1=+b y a x ( b a ,分别为x 轴y 轴上的截距,且0,0≠≠b a ). 注:不能表示与x 轴垂直的直线,也不能表示与y 轴垂直的直线,特别是不能表示 过原点的直线. (5)一般式:0=++C By Ax (其中A 、B 不同时为0). 一般式化为斜截式:B C x B A y -- =,即,直线的斜率:B A k -=. 注:(1)已知直线纵截距b ,常设其方程为y kx b =+或0x =. 已知直线横截距0x ,常设其方程为0x my x =+(直线斜率k 存在时,m 为k 的 倒数)或0y =. 已知直线过点00(,)x y ,常设其方程为00()y k x x y =-+或0x x =. (2)解析几何中研究两条直线位置关系时,两条直线有可能重合;立体几何中两条直线一般不重合. 3.直线在坐标轴上的截矩可正,可负,也可为0. (1)直线在两坐标轴上的截.距相等...?直线的斜率为1-或直线过原点. (2)直线两截距互为相反数.......?直线的斜率为1或直线过原点. (3)直线两截距绝对值相等.......?直线的斜率为1±或直线过原点. 4.两条直线的平行和垂直: (1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ① 212121,//b b k k l l ≠=?; ② 12121l l k k ⊥?=-. (2)若0:1111=++C y B x A l ,0:2222=++C y B x A l ,有 ① 1221122121//C A C A B A B A l l ≠=?且.② 0212121=+?⊥B B A A l l . 5.平面两点距离公式: (111(,)P x y 、222(,)P x y ),2212212 1)()(y y x x P P -+-=.x 轴上两点间距离:

数学的发展历史

数学的发展历史 数学是一门伟大的科学,数学作为一门科学具有悠久的历史,与自然科学相比,数学更是积累性科学,它是经过上千年的演化发展才逐渐兴盛起来。同时数学也反映着每个时代的特征,美国数学史家克莱因曾经说过:"一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显"。"数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言,数学更主要是一门有着丰富内容的知识体系,其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家十分有用,同时影响着政治家和神学家的学说"。数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要力量。而数学的历史更从另一个侧面反映了数学的发展。但有一点值得注意的是,人是这一方面的创造者,因此人本身的作用起着举足轻重的作用,首先表现为是否爱数学,是否愿为数学贡献毕生的精力。正是这主导着数学。 数学史是研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,和所有的自然科学史一样,数学史也是自然科学和历史科学之间的交叉学科。数学史和数学研究的各个分支,和社会史与文化史的各个方面都有着密切的联系,这表明数学史具有多学科交叉与综合性强的性质。 数学出现于包含著数量、结构、空间及变化等困难问题内。一开始,出现于贸易、土地测量及之后的天文学;今日,所有的科学都存在着值得数学家研究的问题,且数学本身亦存在了许多的问题。而这一切都源于数学的历史。 数学的演进大约可以看成是抽象化的持续发展,或是题材的延展。从历史时代的一开始,数学内的主要原理是为了做测量等相关计算,为了了解数字间的关系,为了测量土地,以及为了预测天文事件而形成的。这些需要可以简单地被概括为数学对数量、结构方面的研究。数学从古至今便一直不断地延展,且与科学有丰富的相互作用,并使两者都得到好处。数学在历史上有着许多的发现,并且直至今日都还不断地发现中。 数学发展具有阶段性,因此根据一定的原则把数学史分成若干时期。目前通常将数学发展划分为以下五个时期: 1.数学萌芽期(公元前600年以前); 2.初等数学时期(公元前600年至17世纪中叶); 3.变量数学时期(17世纪中叶至19世纪20年代); 4.近代数学时期(19世纪20年代至第二次世界大战); 5.现代数学时期(20世纪40年代以来)

(完整word版)平面解析几何初步复习课教学设计.doc

平面解析几何初步复习课教学设计 (一)教材分析 解析几何的主要内容为直线与圆,圆锥曲线,坐标系与参数方程。根据课程标准要 求,在必修 2 解析几何初步中,学生学习的最基本内容为直线与直线方程,圆与圆的方 程,并初步建立空间坐标系的概念。这一内容是对全体学生设计的,大部分学生在选修 中还将进一步学习圆锥曲线,坐标系与参数方程等有关内容。因此,本章要求学生掌握 解析几何最基本的思想方法--------用代数的方法研究曲线的几何性质,并学习最基本 的直线,圆的方程,并通过方程研究他们的图形性质。这样的安排,一方面降低了解析 几何的难度,多次反复又逐步提高学生对解析几何的认识,另一方面对部分在解析几何 学习上有较高要求的学生,可以在选修部分拓广加强。 因此教学中,要体会必修 2 的 4 个特点①是学习立体几何与解析几何的初级阶段②仅 仅是初步③是螺旋式上升的开始④ . 感性认识到理性认识的过渡期。 ( 二 )课程内容标准(教学大纲与课程标准比较) 《教学大纲》《课程标准》主要变化点 直线和圆的方程 (22 课时 ) 平面解析几何初步 ( 约 18 课时 ) 1.平面解析几何分 直线的倾斜角和斜率。直线(1) 直线与方程层为三块:初步(必 方程的点斜式和两点式。直①在平面直角坐标系中,结合具体修)、圆锥曲线(必 线方程的一般式。图形,探索确定直线位置的几何要选)和坐标系与参数 两条直线平行与垂直的条素。方程(自选)。 件。两条直线的交角。点到②理解直线的倾斜角和斜率的概2.线性规划问题移 直线的距离。念,经历用代数方法刻画直线斜率到《数学 5》“不等 用二元一次不等式表示平面的过程,掌握过两点的直线斜率的式”部分;原立几 B 区域。简单线性规划问题。计算公式。教材“空间直角坐 实习作业。③能根据斜率判定两条直线平行标系”移至解几初 曲线与方程的概念。由已知或垂直。步。 条件列出曲线方程。④根据确定直线位置的几何要素,3.注重过程教学,

世界数学发展史

第一节数学发展的主要阶段 2009-10-12 10:05:28 来源:中外数学网浏览:7次 乔治·萨顿曾说过:“科学史是人类认识自然的经验的历史回顾。”数学史是数学发展历史的回顾,它研究数学产生发展的历史过程,探求其发展的规律。研究数学史,可以通过历史留下的丰富材料,了解数学何时兴旺发达,何时停滞衰退,从中总结经验教训,以利于数学更进一步的发展。关于数学发展史的分期,一般来说,可以按照数学本身由低级到高级分阶段进行,也就是分成四个本质不同的发展时期,每一新时期的开始都以卓越的科学成就作标志,这些成就确定了数学向本质上崭新的状态过渡.这里我们主要介绍世界数学史的发展。 一、数学的萌芽时期 这一时期大体上从远古到公元前六世纪.根据目前考古学的成果,可以追溯到几十万年以前.这一时期可以分为两段,一是史前时期,从几十万年前到公元前大约五千年;二是从公元前五千年到公元前六世纪. 数学萌芽时期的特点,是人类在长期的生产实践中,逐步形成了数的概念,并初步掌握了数的运算方法,积累了一些数学知识.由于土地丈量和天文观测的需要,几何知识初步兴起,但是这些知识是片断和零碎的,缺乏逻辑因素,基本上看不到命题的证明.这个时期的数学还未形成演绎的科学. 这一时期对数学的发展作出贡献的主要是中国、埃及、巴比伦和印度.从很久以前的年代起,我们中华民族勤劳的祖先就已经懂得数和形的概念了. 在漫长的萌芽时期中,数学迈出了十分重要的一步,形成了最初的数学概念,如自然数、分数;最简单的几何图形,如正方形、矩形、三角形、圆形等.一些简单的数学计算知识也开始产生了,如数的符号、记数方法、计算方法等等.中小学数学中关于算术和几何的最简单的概念,就是在这个时期的日常生活实践基础上形成的. 总之,这一时期是最初的数学知识积累时期,是数学发展过程中的渐变阶段. 二、初等数学时期 从公元前六世纪到公元十七世纪初,是数学发展的第二个时期,通常称为常量数学或初等数学时期.这一时期也可以分成两段,一是初等数学的开创时代,二是初等数学的交流和发展时代. 1.初等数学的开创时代. 这一时代主要是希腊数学.从泰勒斯(Thales,公元前636—前546)到公元641年亚历山大图书馆被焚,前后延续千余年之久,一般把它划分为以下几个阶段: (1)爱奥尼亚阶段(公元前600—前480年); (2)雅典阶段(公元前480—前330年); (3)希腊化阶段(公元前330—前200年); (4)罗马阶段(公元前200—公元600年). 爱奥尼亚阶段的主要代表有米利都学派、毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前572—前497)学派和巧辩学派.在这个阶段上数学取得了极为重要的成就,其中有:开始了命题的逻辑证明,发现了不可通约量,提出了几何作图的三大难题——三等分任意角、倍立方和化圆为方,并且试图用“穷竭法”去解决化圆为方的问题.所有这些成就,对数学后来的发展产生了深远的影响. 雅典阶段的主要代表有柏拉图(Plato,公元前427—前347)学派、亚里斯多德(Aristotle,公元前384—前322)的吕园学派、埃利亚学派和原子学派.他们在数学上取得的成果,十分令人赞叹,如柏拉图强调几何对培养逻辑思维能力的重要作用;亚里斯多德建立了形式逻辑,并且把它作为证明的工具.所有这些成就把数学向前推进了一大步. 上述两个阶段称为古典时期.这一时期的数学发展,在希腊化阶段上开花结果,取得了

解析几何第四版吕林根课后习题答案

解析几何第四版吕林根 课后习题答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第三章 平面与空间直线 § 平面的方程 1.求下列各平面的坐标式参数方程和一般方程: (1)通过点)1,1,3(1-M 和点)0,1,1(2-M 且平行于矢量}2,0,1{-的平面(2)通过点 )1,5,1(1-M 和)2,2,3(2-M 且垂直于xoy 坐标面的平面; (3)已知四点)3,1,5(A ,)2,6,1(B ,)4,0,5(C )6,0,4(D 。求通过直线AB 且平行于直线CD 的平面,并求通过直线AB 且与ABC ?平面垂直的平面。 解: (1) }1,2,2{21--=M M ,又矢量}2,0,1{-平行于所求平面, 故所求的平面方程为: 一般方程为:07234=-+-z y x (2)由于平面垂直于xoy 面,所以它平行于z 轴,即}1,0,0{与所求的平面平行,又 }3,7,2{21-=M M ,平行于所求的平面,所以要求的平面的参数方程为: 一般方程为:0)5(2)1(7=+--y x ,即01727=--y x 。 (3)(ⅰ)设平面π通过直线AB ,且平行于直线CD : }1,5,4{--=,}2,0,1{-= 从而π的参数方程为: 一般方程为:0745910=-++z y x 。 (ⅱ)设平面π'通过直线AB ,且垂直于ABC ?所在的平面 ∴ }1,5,4{--=AB , }1,1,1{4}4,4,4{}1,1,0{}1,5,4{==-?--=?AC AB 均与π'平行,所以π'的参数式方程为: 一般方程为:0232=--+z y x . 2.化一般方程为截距式与参数式:

2019-2020年高中数学 第二章 平面解析几何初步章末归纳总结(含解析)新人教B版必修2

2019-2020年高中数学 第二章 平面解析几何初步章末归纳总结(含 解析)新人教B 版必修2 一、选择题 1.下列说法中,正确说法的个数是( ) ①任何一条直线都有惟一的倾斜角; ②任何一条直线都有惟一的斜率; ③倾斜角为90°的直线不存在; ④倾斜角为0°的直线只有一条. A .0 B .1 C .2 D .3 [答案] B [解析] ①正确;对于②,当直线的倾斜角为90°时,该直线的斜率不存在;对于③,倾斜角为90°的直线与x 轴垂直,有无数条;对于④,倾斜角为0°的直线与x 轴平行或重合,这样的直线有无数条,故选B. 2.斜率为3的直线经过(2,1)、(m,4)、(3,n )三点,则m +n =( ) A .5 B .6 C .7 D .8 [答案] C [解析] 由题意得3=4-1m -2=n -1 3-2, ∴m =3,n =4, ∴m +n =7. 3.已知直线l 1∥l 2,它们的斜率分别记作k 1、k 2.若k 1、k 2是方程x 2 +2ax +1=0的两个根,则a 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-1 D .无法确定 [答案] C [解析] ∵直线l 1∥l 2,∴它们的斜率相等,即k 1=k 2.又k 1、k 2是方程x 2 +2ax +1=0的两个根, ∴该方程有两个相等的实数根, ∴Δ=(2a )2 -4×1×1=0,即a 2 =1, ∴a =1或-1,故选C . 4.方程x 2 +y 2+4x -2y +5m =0不表示圆,则m 的取值范围是( )

A .(1 4,1) B .(-∞,1) C .(-∞,1 4) D .[1,+∞) [答案] D [解析] 由题意知42+(-2)2 -20m ≤0,解得m ≥1,故选D. 5.已知过点P (2,2)的直线与圆(x -1)2 +y 2 =5相切,且与直线ax -y +1=0垂直,则 a =( ) A .-12 B .1 C .2 D .1 2 [答案] A [解析] 圆的圆心为(1,0),由(2-1)2 +22 =5知点P 在圆上,所以切线与过点P 的半径垂直,且k =2-02-1=2,∴a =-1 2 .故选A . 6.(xx·全卷Ⅱ理,7)过三点A (1,3)、B (4,2)、C (1,-7)的圆交y 轴于M 、N 两点,则|MN |=( ) A .2 6 B .8 C .4 6 D .10 [答案] C [解析] 解法一:由已知得k AB =3-21-4=-13,k CB =2+7 4-1=3,∴k AB ·k CB =-1,∴AB ⊥CB , 即△ABC 为直角三角形,其外接圆圆心为(1,-2),半径为5,∴外接圆方程为(x -1)2 +(y +2)2 =25,令x =0,得y =±26-2,∴|MN |=46,故选C . 解法二:设圆的方程为x 2 +y 2 +Dx +Ey +F =0,则有 ???? ? 1+9+D +3E +F =016+4+4D +2E +F =01+49+D -7E +F =0 ,解得???? ? D =-2 E =4 F =-20 . ∴圆的方程为x 2 +y 2 -2x +4y -20=0,令x =0,得 y =±26-2, ∴|MN |=4 6. 二、填空题 7.过两点(1,2)和(3,1)的直线在y 轴上的截距为________.

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