题目
将曲线 {}2x^2+y^2=1,z=0. 绕 y 轴旋转一周所生成的旋转曲面的方程为()A. 2x^2 + y^2 + z^2 = 1B. 2(x^2 + z^2)+ y^2 = 1C. 2x^2 + y^2 - z^2 = 1D. 2(x^2 - z^2)+ y^2 = 1
将曲线 $\left\{\begin{matrix}2x^{2}+y^{2}=1,\\z=0\end{matrix}\right.$ 绕 $y$ 轴旋转一周所生成的旋转曲面的方程为()
A. $2x^2 + y^2 + z^2 = 1$
B. $2(x^2 + z^2)+ y^2 = 1$
C. $2x^2 + y^2 - z^2 = 1$
D. $2(x^2 - z^2)+ y^2 = 1$
题目解答
答案
B. $2(x^2 + z^2)+ y^2 = 1$
解析
考查要点:本题考查旋转曲面的方程求解,核心在于理解绕坐标轴旋转时坐标变量的替换规律。
解题思路:
- 原曲线分析:给定曲线在$z=0$平面上,方程为$2x^2 + y^2 = 1$,是椭圆。
- 旋转特性:绕$y$轴旋转时,$y$坐标不变,原$x$坐标扩展为旋转后的点$(x, z)$满足$x^2 + z^2 = \text{原}x^2$。
- 变量替换:将原方程中的$x^2$替换为$x^2 + z^2$,得到旋转曲面方程。
步骤1:确定旋转规律
绕$y$轴旋转时,任意点$(x, y, 0)$旋转后的位置满足:
- $y$坐标不变;
- 原$x$坐标扩展为圆,满足$x^2 + z^2 = (\text{原}x)^2$。
步骤2:代入原方程
原方程$2x^2 + y^2 = 1$中,将$x^2$替换为$x^2 + z^2$,得:
$2(x^2 + z^2) + y^2 = 1$
步骤3:匹配选项
对比选项,方程$2(x^2 + z^2) + y^2 = 1$对应选项B。