三条坐标轴为母线的圆锥面方程

2023-12-17 04:18

本文主要是介绍三条坐标轴为母线的圆锥面方程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

【问题】求圆锥面方程,使三条坐标轴都是其母线。
【解】由题意可知所求圆锥面中心轴方向向量是 
(1,1,1)……①,  (-1,1,1)……②,或 (1,-1,1)……③, 或 (-1,-1,1)……④
锥面上任意一点P(x,y,z),OP与中心轴夹角等于中心轴与z的夹角arccos(1/√3)。
在①情况下 |OP·{1,1,1}|/[|OP|*|{1,1,1}|]=1/√3,
等式两边去根号可得 3(x+y+z)^2=3x^2+3y^2+3z^2,所以曲面方程为yz+zx+xy=0。
同样的道理可得其它三种情况下所求曲面
或为 -yz+zx+xy=0,或为 yz-zx+xy=0,或为 -yz-zx+xy=0 (即 yz+zx-xy=0)。

【附注】这种题考研一般不会考,如果要靠也只能是填充题,那么思路可以灵活,推导依据可以不那么严格,几乎可以不用动笔运算。  对于上面说的第一种情况,解答见下面:
①“锥面顶点为坐标原点”,则曲面方程必是齐次方程 ax^2+by^2+cz^+pyz+qzx+rxy=0。
②“z轴在锥面上”,即x=y=0满足方程,所以c=0,同理a=b=c=0,方程为pyz+qzx+rxy=0。
③“圆锥面”是绕中心轴x=y=z的旋转曲面,方程具有轮换对称性,即p=q=r。
【结论】三条坐标轴都是其母线的圆锥面方程是 yz+zx+xy=0。


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