解析幾何

目錄
前言
第1章向量代數(shù)與坐標1
1.1向量的線性運算1
1.1.1向量及其表示1
1.1.2向量的線性運算2
1.1.3向量的共線與共面5
習題1.19
1.2向量的內(nèi)積與外積10
1.2.1向量的射影10
1.2.2向量的內(nèi)積12
1.2.3向量的外積17
習題1.222
1.3向量的多重乘積22
1.3.1向量的混合積22
1.3.2向量的雙重外積24
習題1.326
1.4用坐標進行向量運算27
1.4.1標架與坐標27
1.4.2仿射坐標系下向量的線性運算28
1.4.3仿射坐標系下向量位置的坐標表示29
1.4.4向量的內(nèi)積與外積在直角坐標下的表示31
1.4.5向量的多重乘積在直角坐標下的表示33
習題1.434
第2章平面與空間直線36
2.1平面及其方程36
2.1.1平面的點法式方程36
2.1.2平面的點位式方程37
2.1.3平面的一般方程39
2.1.4兩平面的位置關(guān)系40
習題2.142
2.2空間直線及其方程42
2.2.1空間直線的一般方程42
2.2.2空間直線的參數(shù)方程及標準方程43
2.2.3空間直線方程形式的相互轉(zhuǎn)換45
2.2.4平面束48
習題2.252
2.3空間點、直線及平面的相關(guān)問題52
2.3.1空間點到直線、點到平面的距離52
2.3.2平面的法式方程55
2.3.3空間直線與平面的位置關(guān)系56
習題2.358
2.4空間直線的相關(guān)問題59
2.4.1空間兩直線的位置關(guān)系59
2.4.2兩直線的距離及異面直線的公垂線61
習題2.464
第3章曲線與曲面方程65
3.1平面曲線的方程65
3.1.1平面曲線的一般方程65
3.1.2平面曲線的參數(shù)方程66
3.1.3平面曲線一般方程與參數(shù)方程的相互轉(zhuǎn)換70
習題3.171
3.2點生成曲面及其方程72
3.2.1空間曲面的方程72
3.2.2球面與球面坐標73
3.2.3直圓柱面與柱面坐標75
3.2.4直圓錐面76
習題3.277
3.3空間曲線的方程78
3.3.1空間曲線的一般方程78
3.3.2空間曲線的參數(shù)方程79
3.3.3空間曲線一般方程與參數(shù)方程的相互轉(zhuǎn)換80
習題3.382
3.4空間特殊曲面的方程82
3.4.1曲線族產(chǎn)生曲面的理論82
3.4.2柱面84
3.4.3錐面90
3.4.4旋轉(zhuǎn)曲面93
習題3.497
3.5二次曲面98
3.5.1橢球面98
3.5.2雙曲面99
3.5.3橢圓錐面101
3.5.4拋物面102
3.5.5二次曲面標準方程小結(jié)105
習題3.5106
3.6直紋面106
3.6.1直紋面的概念106
3.6.2單葉雙曲面的直紋性108
3.6.3雙曲拋物面的直紋性114
習題3.6115
3.7用Python繪制曲線、曲面及動態(tài)圖116
3.7.1用Matplotlib繪制二維曲線116
3.7.2用Matplotlib繪制空間曲面117
3.7.3用Matplotlib繪制空間曲線118
3.7.4用Matplotlib繪制動態(tài)圖119
習題3.7130
第4章二次曲線與二次曲面的一般理論131
4.1二次曲線和直線的相關(guān)位置132
4.1.1二次曲線與直線的交點問題132
4.1.2二次曲線的切線133
習題4.1136
4.2二次曲線的中心、漸近方向和對稱軸136
4.2.1二次曲線的中心與漸近方向136
4.2.2二次曲線的直徑138
4.2.3二次曲線的對稱軸140
習題4.2143
4.3坐標變換及一般二次曲線與二次曲面方程的化簡144
4.3.1平面坐標變換144
4.3.2空間坐標變換147
4.3.3二次曲線方程的化簡149
4.3.4二次曲面方程的化簡150
習題4.3154
4.4利用不變量確定二次曲線的類型155
4.4.1二次曲線的不變量和半不變量155
4.4.2利用不變量判斷二次曲線的類型157
4.4.3二次曲面的不變量和半不變量160
習題4.4161
第5章等距變換與仿射變換163
5.1平面上的等距變換163
5.1.1平面上的變換及變換群163
5.1.2平面上等距變換的概念與性質(zhì)165
5.1.3平面上的等距變換在直角坐標系中的表示168
習題5.1171
5.2平面上的仿射變換172
5.2.1平面仿射變換的概念及其性質(zhì)172
5.2.2仿射變換誘導(dǎo)的向量變換174
5.2.3平面仿射變換在坐標系中的表示176
5.2.4仿射變換的其他性質(zhì)178
5.2.5仿射變換的不動點和不變直線180
習題5.2181
5.3空間等距變換與仿射變換181
5.3.1空間等距變換181
5.3.2空間仿射變換182
習題5.3184
5.4Python在仿射變換中的應(yīng)用184
5.4.1Python在平面仿射變換中的應(yīng)用184
5.4.2Python在空間仿射變換中的應(yīng)用191
習題5.4194
附錄行列式與矩陣195
習題答案與提示201
參考文獻222