高等几何试题(1)
高等几何试题及答案
高等几何试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 以下哪个选项是欧几里得几何的公理？A. 两点之间线段最短B. 过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行C. 任意两条直线都相交D. 圆的周长与直径的比值是一个常数答案：B2. 球面上的最短路径是：A. 直线B. 曲线C. 大圆D. 任意路径答案：C3. 以下哪个定理是球面几何中的定理？A. 勾股定理B. 泰勒斯定理C. 球面三角形的内角和大于180度D. 三角形内角和等于180度答案：C4. 以下哪个选项是双曲几何的特征？A. 过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行B. 过直线外一点有无数条直线与已知直线平行C. 过直线外一点没有直线与已知直线平行D. 过直线外一点有一条直线与已知直线平行答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 在欧几里得几何中，一个平面上任意两个点确定一条________。
答案：直线2. 球面几何中，球面上的两点之间的最短路径称为________。
答案：大圆3. 在双曲几何中，过直线外一点可以画出________条直线与已知直线平行。
答案：无数4. 根据球面几何的性质，球面上的三角形内角和________180度。
答案：大于三、解答题（每题15分，共30分）1. 证明：在球面几何中，任意两个大圆的交点最多有两个。
证明：假设球面上有两个大圆A和B，它们相交于点P和Q。
如果存在第三个交点R，则R必须位于大圆A和B上。
由于大圆A和B是球面上的最短路径，它们在球面上的交点必须是球面上的最短路径的端点，因此R不可能存在。
因此，任意两个大圆的交点最多有两个。
答案：证明完毕。
2. 已知球面上的三角形ABC，其内角分别为α、β、γ，且α+β+γ=180°+ε，其中ε为正数。
求证：三角形ABC的边长之和小于球面上的任意其他三角形的边长之和。
证明：设球面上的任意其他三角形为DEF，其内角分别为α'、β'、γ'。
高等几何试卷1
毕节学院课程试卷~ 学年度第 学期《高等几何》学院 级 专业 班 姓名 学号 得分主考教师： 试卷类型：（ 卷）阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，得分用阿拉伯数字写在每小题题号前，用正分表示，不得分则在题号前写0；大题得分登录在对应的题号前；统一命题的课程应集体阅卷，流水作业；阅卷后要进行复核，发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正；对评定分数或统分记录进行修改时，修改人必须签名。
（1， 0， 0），则（ABC ）= ；2、若（),4321P P P P =4，则（),3421P P P P = ；（),4231P P P P = ； （),4132P P P P = ；3、设(AB,CD)=21，则点偶 调和分割点偶 ； 4、过点（1，－i ，2）的实直线的齐次方程为： ；5、无穷远线的方程为： ；6、两个射影点列成透视的充要条件是 ；7、直线04321=-+x x x 上的无穷远点的齐次坐标为： 。
5、设λ，λ'分别表示两个一维基本形B A λ+与B A λ'+的坐标的参数，则变换式06342=-'-+'λλλλ是一个一维射影变换。
（ ）二、作图题：（15分）已知A ，B ，C 三点，求作点D ，使()1,2AB DC =。
（要求：写出作法并予以证明）三、解答证明题：（共40分）1、直线AB 与CD 交于M,AC 与BD 交于N, MN 分别交AD,BC 于K, H, 直线BK 交AC 于L, 求证:LH,CK,AM 交于一点. （10分）ABMCDKNLH2、已知A(1,2,-1),B(2,-3,1),C(1,9,-4),D(8,-5,1).（10分） （1）证明D C B A ,,,共线（2）将D C ,的坐标表示为B A λ+的形式 （3）求交比（AB,CD ）3、求射影变换1122233x x xx x x x ρρρ⎧'=+⎪⎪'=⎨⎪'=⎪⎩的不变点和不变直线。
高等考试数学立体几何大题30题
立体几何大题1．如下图，一个等腰直角三角形的硬纸片ABC 中，∠ACB ＝90°，AC ＝4cm ，CD 是斜边上的高沿CD 把△ABC 折成直二面角．（1）如果你手中只有一把能度量长度的直尺，应该如何确定A ，B 的位置，使二面角A －CD －B 是直二面角？证明你的结论．（2）试在平面ABC 上确定一个P ，使DP 与平面ABC 内任意一条直线都垂直，证明你的结论．（3）如果在折成的三棱锥内有一个小球，求出小球半径的最大值．解：（1）用直尺度量折后的AB 长，若AB ＝4cm ，则二面角A －CD －B 为直二面角．∵ △ABC 是等腰直角三角形，(),cm 22DB AD ==∴又∵ AD ⊥DC ，BD ⊥DC ．∴ ∠ADC 是二面角A －CD －B 的平面角．ABC第1题图ABCD第1题图有时当,cm 4AB ,22DB AD === Θ.90ADB .AB DB AD 222︒=∠∴=+（2）取△ABC 的中心P ，连DP ，则DP 满足条件 ∵ △ABC 为正三角形，且 AD ＝BD ＝CD ．∴ 三棱锥D －ABC 是正三棱锥，由P 为△ABC 的中心，知DP ⊥平面ABC ， ∴ DP 与平面内任意一条直线都垂直．（3）当小球半径最大时，此小球与三棱锥的4个面都相切，设小球球心为0，半径为r ，连结OA ，OB ，OC ，OD ，三棱锥被分为4个小三棱锥，且每个小三棱锥中有一个面上的高都为r ，故有ABC O ABD O ADC O BCD O BCD A V V V V V -----+++=代入得3623r -=，即半径最大的小球半径为3623-．2．如图，已知正四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1的底面边长为3，侧棱长为4，连结A 1B ，过A 作AF ⊥A 1B 垂足为F ，且AF 的延长线交B 1B 于E 。
（Ⅰ）求证：D 1B ⊥平面AEC ； （Ⅱ）求三棱锥B —AEC 的体积； （Ⅲ）求二面角B —AE —C 的大小. 证（Ⅰ）∵ABCD —A 1B 1C 1D 1是正四棱柱，∴D 1D ⊥ABCD .连AC ，又底面ABCD 是正方形， ∴AC ⊥BD ，.由三垂线定理知 D 1B ⊥AC . 同理，D 1B ⊥AE ，AE ∩AC = A ， ∴D 1B ⊥平面AEC .解（Ⅱ）V B －AEC = V E －ABC . ∵EB ⊥平面ABC ，∴EB 的长为E 点到平面ABC 的距离. ∵Rt △ABE ~ Rt △A 1AB ，∴EB =.4912=A A AB∴V B －AEC = V E －ABC =31S △ABC ·EB =31×21×3×3×49=.827 （10分）解（Ⅲ）连CF ，∵CB ⊥平面A 1B 1BA ，又BF ⊥AE ，由三垂线定理知，CF ⊥AE .于是，∠BFC 为二面角B —AE —C 的平面角， 在Rt △ABE 中，BF =59=⋅AE BE BA ， 在Rt △CBF 中，tg ∠BFC =35， ∴∠BFC = arctg 35..即二面角B —AE —C 的大小为arctg 35.3．如图，正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长为1，点 M 在BC 上，△AMC 1是以M 为直角顶点的等腰直角三角形.（I ）求证：点M 为BC 的中点； （Ⅱ）求点B 到平面AMC 1的距离；（Ⅲ）求二面角M —AC 1—B 的正切值.答案：（I ）证明：∵△AMC 1是以点M 为直角 顶点的等腰直角三角形， ∴AM ⊥MC 1且AM=MC 1 ∵在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中， 有CC 1⊥底面ABC.∴C 1M 在底面内的射影为CM ， 由三垂线逆定理，得AM ⊥CM. ∵底面ABC 是边长为1的正三角形，∴点M 为BC 中点. （II ）解法（一）过点B 作BH ⊥C 1M 交其延长线于H. 由（I ）知AM ⊥C 1M ，AM ⊥CB ， ∴AM ⊥平面C 1CBB 1.∴AM ⊥BH. ∴BH ⊥平面AMC 1. ∴BH 为点B 到平面AMC 1的距离. ∵△BHM ∽△C 1CM.ABCA 1B 1C 1M第3题图AM=C 1M=,23 在Rt △CC 1M 中，可求出CC 1.22 .6623212211=⇒=⇒=∴BH BH M C BM CC BH 解法（二）设点B 到平面AMC 1的距离为h. 则11BMC A AMC B V V --=由（I ）知 AM ⊥C 1M ，AM ⊥CB ， ∴AM ⊥平面C 1CBB 1 ∵AB=1，BM=.22,23,2111===CC MC AM 可求出 AM S h S MB C AMC ⋅=⋅∆∆113131 232221213123232131⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯h 66=h （III ）过点B 作BI ⊥AC 1于I ，连结HI.∵BH ⊥平面C 1AM ，HI 为BI 在平面C 1AM 内的射影. ∴HI ⊥AC 1，∠BIH 为二面角M —AC 1—B 的平面角. 在Rt △BHM 中，,21,66==BM BH ∵△AMC 1为等腰直角三角形，∠AC 1M=45°. ∴△C 1IH 也是等腰直角三角形.由C 1M=.332,63,23122==-=H C BH BM HM 有 ∴.36=HI .21==∠∴HI BH BIH tg 4．如图，已知多面体ABCDE 中，AB ⊥平面ACD ，DE ⊥平面ACD ，三角形ACD 是正三角形，且AD=DE=2，AB=1，F 是CD 的中点．（Ⅰ）求证：AF ∥平面BCE ； （Ⅱ）求多面体ABCDE 的体积； （Ⅲ）求二面角C-BE-D 的正切值．证：（Ⅰ）取CE 中点M ，连结FM ，BM ，则有AB DE FM //21//．∴四边形AFMB 是平行四边形． ∴AF//BM ， ∵⊂BM 平面BCE ，⊄AF 平面BCE ，∴AF//平面BCE ．（Ⅱ）由于DE ⊥平面ACD ， 则DE ⊥AF ．又△ACD 是等边三角形，则AF ⊥CD ．而CD ∩DE=D ，因此AF ⊥平面CDE ．又BM//AF ，则BM ⊥平面CDE ．BM AB V V V CDE B ACD B ABCDE ⋅⋅⋅⋅+⋅⋅=+=--22213124331232233233=⋅⋅+=． （Ⅲ）设G 为AD 中点，连结CG ，则CG ⊥AD ． 由DE ⊥平面ACD ，⊂CG 平面ACD ， 则DE ⊥CG ，又AD ∩DE=D ， ∴CG ⊥平面ADEB ．作GH ⊥BE 于H ，连结CH ，则CH ⊥BE ． ∴∠CHG 为二面角C-BE-D 的平面角． 由已知AB=1，DE=AD=2，则3=CG ，∴23122111212)21(21=⨯⨯-⨯⨯-⋅+=∆GBE S ．不难算出5=BE ．∴23521=⋅⋅=∆GH S GBE ，∴53=GH ． ∴315==∠GH CG CHG tg ． 5．已知：ABCD 是矩形，设PA=a ，PA ⊥平面ABCD.M 、N 分别是AB 、PC 的中点.（Ⅰ）求证：MN ⊥AB ；（Ⅱ）若PD=AB ，且平面MND ⊥平面PCD ，求二面角P —CD —A 的大小； （Ⅲ）在（Ⅱ）的条件下，求三棱锥D —AMN 的体积. （Ⅰ）连结AC ，AN. 由BC ⊥AB ，AB 是PB 在底面ABCD 上的射影. 则有BC ⊥PB. 又BN 是Rt △PBC 斜边PC 的中线， 即PC BN 21=. 由PA ⊥底面ABCD ，有PA ⊥AC ，则AN 是Rt △PAC 斜边PC 的中线，即PC AN 21=BN AN =∴又∵M 是AB 的中点，AB MN ⊥∴（也可由三垂线定理证明）（Ⅱ）由PA ⊥平面ABCD ，AD ⊥DC ，有PD ⊥DC.则∠PDA 为平面PCD 与平面ABCD 所成二面角的平面角由PA=a ，设AD=BC=b ，CD=AB=c ， 又由AB=PD=DC ，N 是PC 中点，则有DN ⊥PC又∵平面MND ⊥平面PCD 于ND ， ∴PC ⊥平面MND ∴PC ⊥MN ，而N 是PC 中点，则必有PM=MC.b ac b c a =∴+=+∴.41412222 此时4,1π=∠=∠PDA PDA tg .即二面角P —CD —A 的大小为4π（Ⅲ）AMD N AMN D V V --=，连结BD 交AC 于O ，连结NO ，则NO 21PA. 且NO ⊥平面AMD ，由PA=a324231a NO S V AMD AMD N =⋅=∴∆-. 6．如图，正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，P 、M 、N 分别为棱DD 1、AB 、BC 的中点。
高等几何习题集[1]2
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高等几何习题集习题1.11．证明：任一三角形都有一个内切椭圆，其切点为三边的中点，中心为三角形的重心；同时有一个外接椭圆以三角形的重心为中心。
2．平行于平行四边形ABCD 对角线AC 作一直线与AB 、BC 交于点E 、F ，证明：三角形AED 和CDF 的面积相等。
3．在椭圆的内接三角形的顶点作切线构成外切三角形，证明：如果这两上三角形有两对边平行，则第三对边也平行。
4．过三角形ABC 内任一点P 作DE//BC ，交AB 、AC 于E 、E ，作FG//CA 交BC 、BA 于F 、G ，作HK//AB 交BC 、CA 于H 、K ，证明：=++ABHK CA FG BC DE 常数。
5．设X 、Y 是三角形ABC 的边AB 、CA 上的动点，满足BX ：XA=CY ：Y A 。
证明：BY 与CX 的交点在一条定直线上。
6．设D 、E 、F 各是三角形ABC 的边BC 、CA 、AB 上的点，且DE//AB ，DF//CA ，证明：CD E BFD AEF S S S ∆∆∆⋅=2。
7．将三角形的每边三等分，将每个分点与三角形的对顶点相连，这六条直线构成一个六边形，证明：此六边形的三双对顶点的连线共点。
8．在三角形ABC 的边BC 、CA 、AB 上取点D 、E 、F 使BD ：DC = CE ：EA = AF ：FB = 1 ：n 。
设AD 交BE 于L ，BE 交CF 于K ，CF 交AD 于M ，证明：1122++-=n n n S S ABC LKM )(∆∆ 。
9．设点D 、E 、F 分别位于三角形ABC 的边BC 、CA 、AB 上，且BD ：DC=CE ：EA=AF ：FB ，三线AD 、BE 、CF 构成三角形PQR ，证明：三角形ABC 、DEF 和PQR 具有共同的重心。
10．过椭圆的弦AB 的中点C 任作二弦PQ 和ST ，PS 、QT 分别交AB 于M 、N ，证明：MC=CN 。
高等几何试题及答案
高等几何试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 已知直线l的方程为Ax+By+C=0，直线m的方程为Dx+Ey+F=0，若l与m平行，则以下哪个条件成立？A. A/D = B/E ≠ C/FB. A/D = B/E = C/FC. A/D = B/E ≠ C/FD. A/D ≠ B/E = C/F答案：A2. 已知平面α的方程为Ax+By+Cz+D=0，平面β的方程为Ex+Fy+Gz+H=0，若α与β垂直，则以下哪个条件成立？A. AE + BF + CG = 0B. AE + BF + CG ≠ 0C. AE + BF + CG = D + HD. AE + BF + CG = D - H答案：A3. 已知点P(x1, y1, z1)在平面α：Ax+By+Cz+D=0上，则以下哪个条件成立？A. Ax1+By1+Cz1+D=0B. Ax1+By1+Cz1+D≠0C. Ax1+By1+Cz1+D>0D. Ax1+By1+Cz1+D<0答案：A4. 已知直线l的参数方程为x=x0+at，y=y0+bt，z=z0+ct，其中a、b、c为直线的方向向量，若直线l与平面α：Ax+By+Cz+D=0平行，则以下哪个条件成立？A. Aa+Bb+Cc=0B. Aa+Bb+Cc≠0C. Aa+Bb+Cc=DD. Aa+Bb+Cc=-D答案：A二、填空题（每题5分，共20分）5. 已知直线l的方程为Ax+By+Cz+D=0，直线m的方程为Ex+Fy+Gz+H=0，若l与m相交，则它们的交点坐标为__________。
答案：（(BF-CE)/(AF-CD), (AG-CF)/(AF-CD), (AE-BF)/(AF-CD)）6. 已知平面α的方程为Ax+By+Cz+D=0，平面β的方程为Ex+Fy+Gz+H=0，若α与β相交，则它们的交线方程为__________。
答案：(Ax+By+Cz+D)(EF-GH) - (Ex+Fy+Gz+H)(AF-CD) = 07. 已知点P(x1, y1, z1)到平面α：Ax+By+Cz+D=0的距离为d，则d=__________。
高等几何试题.
高等几何试题一、填空题（每题 3 分，共 27分）1、两个三角形面积之比是（）。
2、相交于影消线的二直线必射影成（）。
3、如果两个三点形的对应顶点连线共点，则这个点叫做（）。
4 、一点x （x1,x2,x3）在一直线u u1,u2,u3 上的充要条件是（）。
5、已知（p1p2, p3p4） 3,则（p4p3,p2 p1）=（），（p1p3,p2 p4）=（）。
6、如果四直线p1, p2 , p3 , p4满足（ p1 p2 , p3 p4 ） 1 ，则称线偶p3,p4和p1,p2（）。
7、两个点列间的一一对应是射线对应的充要条件是（）。
8、不在二阶曲线上的两个点 P（p1p2p3），Q（q1q2q3）关于二阶曲线S aij xixj0 成共轭点的充要条件是（）。
9、仿射变换成为相似变换的充要条件是（）。
二、计算题（每题 8 分，共 56分）221、计算椭圆的面积（椭圆方程：x2 y2 1 a,b 0 ）ab2、求共点四线l1:y k1x，l2: y k2x，l3:y k3x，l4: y k4x的交比。
x1 x13、求射影变换x2x2 的不变元素。
x3 x34、求二阶曲线6x12x22 24x32 11x2x3 0经过点P (1,2,1)的切线方程。
5、求双曲线x2 2xy 3y2 2x 4y 0 的渐近线方程。
6、求抛物线2x2 4xy 2y2 4x 1 0 的主轴和顶点。
7、求使三点O(0, )，E(1,1)，P(1, 1)顺次变到点O (2,3) ，E(2,5) ，P(3, 7) 的仿射变换。
三、已知A(1,2,3) ，B(5, 1,2) ， C (11,0,7) ，D(6,1,5) ，验证它们共线并求(AB,CD) 的值。
(8 分)四、求证：两个不同中心的射影对应线束对应直线的交点构成一条二阶曲线。
(9 分)答案1、仿射不变量2、平行直线3、透视中心4、u1x1 u2x2 u3x3 05、3 26、调和分离7、任何四个对应点的交比相等8、S pq 0221、解：设在笛氏直角坐标系下椭圆的方程为x2y21 abxx经过仿射变换其对应图形为2 2 2 xya在仿射变换①之下， A A ， B B ，O O ，所以VAOB对应VAOB ，其中 A A ，根据定理 3.6 推论 2，有椭圆面积圆面积S V AOB S V AOB所以椭圆面积1ab12 a 2因此所给椭圆的面积为ab 。
高等几何试卷与答案
《高等几何》考试试题 A 卷（ 120 分钟）题号一二三四五六七八合计分数2410101010121212100得分一、填空题（ 2 分12=24 分）1、平行四边形的仿射对应图形为：平行四边形；2、直线 x15x20 上无穷远点坐标为：（5，-1，0）3、已知 (l1l 2 , l 3l 4 ) 3 ,则 (l 4l 3 , l 2 l1 )3(l1l 3 , l 2 l 4 )-24、过点 A(1,i,2)的实直线的齐次方程为： 2 x1 x305、方程 u125u1u26u220 表示的图形坐标（1,2,0）（ 1,3,0）6、已知OX轴上的射影变换式为x'2x 1，则原点的对应点-1x337、求点(1, 1,0)关于二阶曲线 3x125x22x327x1 x24x1x35x2 x30 的极线方程x13x26x308、ABCD为平行四边形，过A引AE与对角线BD平行，则A( BC, DE ) = -19、一点列到自身的两射影变换a）：1 2 ， 2 3 ， 3 4 ；b）： 0 1 ， 2 3 ，1 0 其中为对合的是：b10、求射影变换'210 的自对应元素的参数111、两个线束点列成透视的充要条件是底的交点自对应12、直线 2x1x2x30 上的三点A(1,3,1)，B(2,5,1)，C (1,2,0)的单比( ABC ) =1二、求二阶曲线的方程，它是由下列两个射影线束所决定的：x1 x3 0 与 x2' x3 0且'2'10。
由两线束的方程有：x1, 'x 2 。
x 3x 3将它们代入射影对应式并化简得，x 1x 2 2x 2 x 3 x 1 x 3 x 32 0此即为所求二阶曲线的方程。
三、证明：如果两个三点形内接于同一条二次曲线，则它们也同时外切于一条二次曲线。
（10 分）证明：三点形 ABC 和三点形 A B C 内接于二次曲线（ C ），设AB BC =D AB AC =EAB BC=DABAC= E ， 则 C (A,B,A,B)C(A,B,A,B)所 以 ，(A,D,E,B)C (A,B ,A,B)C(A,B ,A ,B)(E ,B ,A ,D )即 (A,D,E,B) (E ,B ,A ,D )这两个点列对应点的连线 AC ， C B ， C A ,BC 连同这两个点列的底AB ，A B 属于同一条二级曲线 （ C ），亦即三点形 ABC 和三点形 A B C 的边外切一条二次曲线。
高等几何习题参考答案
高等几何综合练习题参考答案一、（1）椭圆；（2）三角形；（3）三角形内切椭圆的中心；（4）两个等面积的平行四边形；（5）三角形的重心；（6）面积比相同但不必相似的三角形；（7）不是三角形的垂心；（8）平行四边形。
二、（2）、（3）、（6）、（9）经中心射影后不变。
三、过点(,,),(0,,)a b c b c -的直线为12300x x x ab c bc =-，即12320,bcx acx abx --= 因为1110,a b c ++=所以0bc ca ab ++=，取点1(,1,1)2--代入直线方程，得0bc ca ab ++=，故此直线必过定点1(,1,1)2--。
四、取XYZ 为坐标三点形：(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),X Y Z 设(1,1,1),(1,1,1),(1,1,1),(1,1,1),(,,)A B C D P f g h ------，可以求得直线l 的方程为230gx hx -=，类似可以求出,m n 的方程。
五、只有恒等变换的群没有相应的几何学，理由是经过恒等变换图形的任何性质都没有改变，因为位置没有改变，就无法进行比较、推广，对任何图形都要一一研究，这是不可能的。
六、因无三点共线的五个点A,B,C,D,E 构成线束A(C,D,E)与B(C,D,E)的射影对应，由此三对对应直线唯一决定，故其对应线之交点唯一确定，因此唯一确定一条二次曲线。
其对偶命题为：非退化的二级曲线是由无三线共点的五条直线唯一决定。
七、设两个透视三点形111222,A B C A B C 的对应边的交点为L,M,N,非对应边之交点为123456,,,,,P P P P P P ,适当编排这六点的顺序，使这六点为定点的简单六点形之对应边交点为L,M,N ，因为L,M,N 共线，根据帕斯卡定理的逆定理知此六点形为二次曲线之内接六点形。
八、主轴为612110,220x y x y +-=--=。
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高等几何》试题(１)1. 试确定仿射变换，使y轴，x轴的象分别为直线x y 1 0，x y 1 0 ，且点( 1，1) 的象为原点.( 15 )2. 利用仿射变换求椭圆的面积.( 10 )3.写出直线2x1 +3x2- x3=0, x轴, y轴, 无穷远直线的齐次线坐标.( 10 )4. 叙述笛沙格定理, 并用代数法证之.( 15 )5. 已知A (1,2,3), B (5,-1,2), C (11,0,7), D (6,1,5), 验证它们共线, 并求( AB,CD ) 的值.( 8 )6. 设P1 (1,1,1), P2 (1,-1,1), P4 (1,0,1) 为共线三点, 且( P1P2,P3P4 )=2, 求P3的坐标.( 12 )7. 叙述并证明帕普斯(Pappus) 定理.( 10 )8. 一维射影对应使直线l 上三点P (-1), Q (0), R (1) 顺次对应直线l 上三点P (0), Q (1), R (3), 求这个对应的代数表达式.( 10 )9. 试比较射影几何、仿射几何、欧氏几何的关系.( 10 )《高等几何》试题(２)1.求仿射变换x 7x y 1,y 4x 2y 4的不变点和不变直线. ( 15 )2. 叙述笛沙格定理, 并用代数法证之.( 15 )3. 求证a (1,2,-1) , b (-1,1,2), c (3,0,-5) 共线,并求l的值,使c i la i mb i (i 1,2,3). ( 10 )4.已知直线l 1 , l 2 , l 4的方程分别为2x1 x2 x3 0，x1 x2 x3 0，x1 0 ，且(l1l2,l3l4) ，求l2的方程.( 15 )35. 试比较欧氏、罗氏、黎氏几何的关系. ( 10 )6. 试证两个点列间的射影对应是透视对应的充要条件是它们底的交点自对应. ( 10 )17. 求两对对应元素,其参数为 1 ,0 2, 所确定对合的参数方2程. ( 10 )8.两个重叠一维基本形 A B,A B 成为对合的充要条件是对应点的参数 与 程: a b( )d 0(ad b 2 0) ( 15 )《高等几何》试题(３)1. 求仿射变换 x 7x y 1,y 4x 2y 4的不变点和不变直线 . ( 15 )2. 求椭圆的面积 .( 10 )3. 写出直线 2x 1+3x 2- x 3=0, x 轴, y 轴, 无穷远直线的齐次线坐标 .( 10 )4. 叙述笛沙格定理 , 并用代数法证之 .( 15 )5. 已知直线l 1,l 2,l 4的方程分别为 2x 1 x 2 x 3 0， x 1 x 2 x 3 0，2x 1 0，且(l 1l 2,l 3l 4) ，求l 2的方程.( 15)1 1234 3 26. 在一维射影变换中，若有一对对应元素符合对合条件，则这个射影变换一定是对合7. 试比较射影几何、仿射几何、欧氏几何的关系 , 试比较欧氏、罗氏、黎氏几何的关系[2005 — 2006 第二学期期末考试试题 ]《高等几何》试题( A )一、 填空题(每题 3 分共 15分)1、是仿射不变量， 是射影不变量2、 直线 3x y 0 上的无穷远点坐标为3、 过点( 1,i,0 )的实直线方程为4、 二重元素参数为 2 与 3 的对合方程为5、 二次曲线 6x 2y 211y 24 0 过点 P (1,2)的切线方程二、 判断题(每题 2 分共 10分)1、两全等三角形经仿射对应后得两全等三角形2、射影对应保持交比不变， 也保持单比不变满足以下方. ( 15 ) . ( 20 )3、一个角的内外角平分线调和分离角的两边4、欧氏几何是射影几何的子几何，所以对应内容是射影几何对应内容的子集5 、共线点的极线必共点，共点线的极点必共线三、（7 分）求一仿射变换，它使直线x 2y 1 0 上的每个点都不变，且使点（变为（-1 ，2）四、（8 分）求证:点A（1,2, 1）,B（ 1,1,2）,C（3,0,5）三点共线，并求t,s使c i ta i sb i ,（i 1,2,3）/ 3x 2五、（10 分）设一直线上的点的射影变换是x/ 3x 2证明变换有两个自对应点，x4对应点与任一对对应点的交比为常数。
六、（10 分）求证：两直线所成角度是相似群的不变量。
七、（10 分）2 2 2（1）求点（5，1，7）关于二阶曲线2x12 3x22 x32 6x1x2 2x1x3 4x2x3（2）已知二阶曲线外一点P 求作其极线。
（写出作法，并画图）八、（10 分）叙述并证明德萨格定理的逆定理九、（10 分）求通过两直线a[1,3,1],b[1,5, 1] 交点且属于二级曲线2 2 24u12 u22 2u32 0 的直线十、（10 分）已知A,B,P,Q,R 是共线不同点，如果（ PA, QB） 1,（QR, AB） 1,求（ PR, AB）《高等几何》试题（B）一、填空题（每题3分共15分）x /7x y 11、仿射变换/的不变点为y/4x 2y 42、两点决定一条直线的对偶命题为3、直线[i ,2,1-i] 上的实点为（）（）1,-1 ）且这两自0 的极线4、若交比（AB,CD） 2 则（AD,BC）5、二次曲线中的配极原则、判断题（每题2分共10 分）1、不变直线上的点都是不变点（）2、在一复直线上有唯一一个实点（）3、两点列的底只要相交构成的射影对应就是透视对应（）4、射影群仿射群正交群（）5 、二阶曲线上任一点向曲线上四定点作直线，四直线的交比为常数（）、（7 分）经过A（ 3,2）和B（6,1）的直线AB与直线x 3y 6 0相交于P，求（ABP）四、（8 分）试证：欧氏平面上的所有平移变换的集合构成一个变换群五、（10 分）已知直线L1,L2,L3,L4的方程分别为：2x y 1 0,3x y 2 0,7x y 0,5x 1 0 求证四直线共点，并求（L1L2,L3L4）六、（10 分）利用德萨格定理证明：任意四边形各对对边中点的连线与二对角线中点的连线相交于一点七、（10 分）求（1）二阶曲线x12 2x22 3x32 x1x3 0过点P（2, 52 ,1）的切线方程 2 2 2（2）二级曲线u12 u22 17u32 0在直线L[1 ，4，1] 上的切点方程八、（10 分）叙述并证明德萨格定理定理（可用代数法）22九、（10 分）已知二阶曲线（C）：2x12 4x1x2 6x1x3 x32 0（1）求点P（1,2,1）关于曲线的极线2）求直线3x1 x2 6x3 0 关于曲线的极点十、（10 分）试证：圆上任一点与圆内接正方形各顶点连线构成一个调和线束高等几何》试题（C）、填空题（每题3分共15 分）x/2x y 1下的像直线6、直线x y 2 0 在仿射变换y/x y 37、X 轴Y 轴上的无穷远点坐标分别为8、过点（1,-i ,2 ）的实直线方程为9、射影变换' 2 3 0 自对应元素的参数为2 2 210、二级曲线u12 u22 17u32 0 在直线上[1,4,1] 的切点方程三、判断题（每题 2 分共10分）1、仿射变换保持平行性不变（）2、射影对应保持交比不变，也保持单比不变（）3、线段中点与无穷远点调和分离两端点（）4、如果P点的极线过Q点，则Q点的极线也过P点（）5 、不共线五点可以确定一条二阶曲线（）2x 1三、（7 分）已知OX轴上的射影变换x'，求坐标原点，无穷远点的对应点x3四、（8 分）已知直线a,c,d 的方程分别为2x1 x2 x3 0,x1 x2 x3 0，x1 0 且（ab,cd）2求直线b的方程。
3五、（10 分）已知同一直线上的三点A,B,C 求一射影变换使此三点顺次变为B,C,A并判断变换的类型，六、（10 分）求证：两直线所成角度是相似群的不变量。
x1' x1 x2七、（10 分）求射影变换x2' x2的不变点坐标x3 x3八、（ 10 分）叙述并证明帕斯卡定理九、（10 分）求通过两直线 a[1,3,1],b[1,5, 1] 交点且属于二级曲线2 2 24u 1 u 2 2u 3 0 的直线十、（ 10分）试证:双曲型对合的任何一对对应元素 P P ',与其两个二重元素 E,F 调和共轭即 ( PP ',EF )=-1 [ 参考答案 ]高等几何标准答案（ A ）一、 填空题：（每空 3分共 15分）1 、单比，交比2 、（1,-3,0 ）3 、 x 3 04 、 2 '5（'） 12 05、12x 1 7x 2 26x 3 0二、判断题（每题 2分共 10 分）1 、错， 2、错， 3、对， 4、错， 5、对、解：在直线 x 2y 1 0 上任取两点 A （1,0）, B （ 1,1） 2即有两个 自对应点设仿射变换为x a 11xa12 y a13将点的坐标代入可解得y 'a21xa22 y a23x '2x 2y 1337分y 'x 2y2212 1四、证明：因为1 1 20 所以三点共线 4分3 0 5由： t s 3,2t s 0, t 2s5 解得 t 1,s 2由 A(1,0) A(1,0), B( 1,1) B( 1,1),(1, 1) ( 1,2)8分五、证明：令 x x 由'x3x 2得x 2x4x 2 0 解得x 1 1,x 2' 3k 2 ' 5设k 与k'对应，有((1)( 2),kk') 为常数10 分k 4 22注：结果有也对，不过顺序有别。
5六、证明：设两直线为：a:y k1x b1,b: y k2x b2x a x相似变换为：by'c a2b20y bx ay'd将变换代入直线 a 的方程得：k' k1a b同理可得k2'k 2a b5a k1b 2a k2bk2'k1'k2k1即tan a,b tan a',b'1 k2 k1 1 k2k1即两直线的夹角是相似群的不变量10分七、解：( 1)设( 5，1，7)为P 点坐标，二阶曲线矩阵为2 3 1A= 3 3 21 2 1所以点P 的极线为S P=0231x1即S P (5,1,7) 332x20 得x 2=05分121x32)略八(在后边)九、解：通过直线a[1,3,1],b[1,5, 1] 的交点的直线的线坐标为[1 k,3 5k,1 k]2分若此直线属于二阶曲线则有24(1 k)2(3225k)2 2(1 k)2 0即27k2 42k 11 0解得k1,k 1110分39十、解：设P A k1B,Q A k2B,R A k3B(PA,QB) 1,得(PA,QB) 1 (PQ, AB) 由k1(AB,PQ) (PQ, AB) 2 1,k1 2k2k2由( qr , ab) 1,得(AB,QR) 2 1 k3 k2k3所以(PR,AB) (AB,PR) k1 2 10k3八、德萨格定理的逆定理：如果两个三点形的对应边的交点共线，则对应顶点的连线共点。