题目
垂直于 z 轴的平面截曲面dfrac ({x)^2}(2)+dfrac ({y)^2}(2)+(z)^2=1的轨迹为( )A、椭圆B、椭圆柱面C、圆周D、圆柱面
垂直于 z 轴的平面截曲面
的轨迹为( )
A、椭圆
B、椭圆柱面
C、圆周
D、圆柱面
题目解答
答案
解:
是椭球面
∵截面垂直于z轴
∴轨迹为椭圆柱面
故选B
解析
步骤 1:理解曲面方程
曲面方程为$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}+{z}^{2}=1$,这是一个椭球面方程,其中$x$和$y$的系数相同,$z$的系数为1,表示在$x$和$y$方向上的半轴长度相等,而在$z$方向上的半轴长度为1。
步骤 2:理解垂直于z轴的平面
垂直于z轴的平面方程可以表示为$z=k$,其中$k$为常数。这意味着在该平面上,$z$的值是固定的,而$x$和$y$的值可以变化。
步骤 3:求解截面方程
将$z=k$代入曲面方程$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}+{z}^{2}=1$中,得到$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}+{k}^{2}=1$。整理得到$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}=1-{k}^{2}$。这是一个椭圆方程,表示在垂直于z轴的平面上,截面的轨迹是一个椭圆。
步骤 4:确定截面的形状
由于在垂直于z轴的平面上,截面的轨迹是一个椭圆,而这个椭圆在空间中沿z轴方向延伸,因此截面的轨迹是一个椭圆柱面。
曲面方程为$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}+{z}^{2}=1$,这是一个椭球面方程,其中$x$和$y$的系数相同,$z$的系数为1,表示在$x$和$y$方向上的半轴长度相等,而在$z$方向上的半轴长度为1。
步骤 2:理解垂直于z轴的平面
垂直于z轴的平面方程可以表示为$z=k$,其中$k$为常数。这意味着在该平面上,$z$的值是固定的,而$x$和$y$的值可以变化。
步骤 3:求解截面方程
将$z=k$代入曲面方程$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}+{z}^{2}=1$中,得到$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}+{k}^{2}=1$。整理得到$\dfrac {{x}^{2}}{2}+\dfrac {{y}^{2}}{2}=1-{k}^{2}$。这是一个椭圆方程,表示在垂直于z轴的平面上,截面的轨迹是一个椭圆。
步骤 4:确定截面的形状
由于在垂直于z轴的平面上,截面的轨迹是一个椭圆,而这个椭圆在空间中沿z轴方向延伸,因此截面的轨迹是一个椭圆柱面。