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[科普中國]-二次錐面

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簡介

二次錐面(quadric conical surface)亦稱“橢圓錐面”,錐面的一種??臻g直角坐標(biāo)系中由方程

所表示的曲面。原點是頂點;z=C平面上半軸為a和b的橢圓可取作為準線。z軸稱為“主軸”。若a=b,便是圓錐面。二次錐面的平面截線有橢圓、雙曲線、拋物線和一對相交直線。這個二次錐面也是兩個雙曲面

的“漸近錐面”,即它在無窮遠處與這兩個雙曲面無限接近。2

二次錐面的截平面平面

與二次錐面

相交于一條平面曲線,這樣的曲線叫二次錐面的平面截線,而上述平面叫二次錐面的截平面。若該平面截二次錐面于兩條重合的直線,則該平面成為二次錐面的切平面。有以下結(jié)論。

定理1,平面(2)與二次錐面(1)相切的充要條件是

定理2,平面(1)截二次錐面(2)于一條無心曲線的充要條件是

定理3,平面(1)截二次錐面(2)于一條有心曲線的充要條件是

定理2和定理3是定理1的直接推論。

定理4,一平面截二次錐面(2)于一條有心曲線,該曲線中心為 ,M非原點,則該截平面的方程是

定理5,設(shè)點 滿足 ,并且二次錐面(2)過點M的切線存在,則以點M為頂點的二次錐面(2)的切線軌跡,即切錐面的方程時3

二次錐面上二直線的夾角二次錐面(2)上兩條直母線必在其頂點處相交,它們確定一個通過原點的平面,故二次錐面(2)上兩條直線總可以用方程

給出。

設(shè)方程(3)表示的直線的方向數(shù)是X:Y:Z,則

不失一般性,設(shè),則

由方程(4)求得二解,則二直線的方向數(shù)是,從而可求得由方程(3)表示二直線的夾角。3