《解析几何》课程大纲
课程编码:1908244103课程名称:解析几何
英文名称:AnalyticGeometry
课程类型:□通识教育课程?学科基础教育课程□专业教育课程课程性质:?必修□方向□选修
总学时数:48学时(授课48学时,实践0学时)总学分数:3适用专业:统计学
开课学期:第一学期
开课学院/部(室/所/其他):数学与统计学院
课程地位与作用
本课程是数学与应用数学专业本科学生的专业基础课程之一,也是入学后第一学期开设的必修课。解析几何是用代数方法研究几何问题的一门学科,主要使用向量代数和高等代数作为工具,研究空间的直线、平面、柱面、锥面、旋转曲面、二次曲面等几何对象的基本性质。教学中应当注重培养学生用代数方法处理几何问题的能力,以及从几何直观分析问题和和解决问题的能力。通过学习本门课程,一方面可以为高等代数及数学分析提供直观的几何背景;另一方面也能提高数学修养并为日后胜任中学教学工作而作好准备。
课程目标
通过本课程的理论教学,实现下列目标:
学习向量的基本知识、平面与空间直线的方程及二次曲线和二次曲面的一般理论;
理解和领会用向量方法解决空间曲线和曲面问题的实质;
掌握二次曲线和二次曲面方程及图形的核心内容;
具备一般的运用代数方法处理几何问题的能力和空间抽象能力,并用解析几何理论处理中
学数学教学中的有关问题。
课程目标支撑毕业要求
课程目标
毕业要求1
毕业要求2
毕业要求3
毕业要求4
毕业要求5
毕业要求6
毕业要求7
毕业要求8
目标1
√
目标2
√
目标3
√
目标4
√
课程教学内容与基本要求
第一章向量与坐标(支撑课程目标1、4)参考课时:6学时
教学目标:引入向量代数的基本概念和运算,为研究解析几何打好基础。理解向量及与之有关诸概念,并能在具体问题中区分那些是向量,那些是数量;掌握向量的运算(向量加法,数量乘向量,两向量的数量积、向量积,三向量的混合积,双重向量积等)的定义与性质,注意与数的运算规律的异同之处;理解坐标系的建立,掌握仿射坐标系与空间直角坐标系的区别,掌握在直角坐标系下,用坐标进行向量的运算方法;会用向量法进行有关的几何证明问题。
教学内容:向量的概念;向量的加法;数量乘向量;向量的线性关系与向量的分解;标架与坐标;向量在轴上的射影;两向量的数量积;两向量的向量积;三向量的混合积;三向量的双重向量积。
学习重点:向量的概念;向量的各种运算、性质及应用。
学习难点:数量积、向量积与混合积的运算规律及实际应用。
第二章轨迹与方程参考课时:4学时
教学目标:在空间建立坐标系后,将满足一定条件的轨迹(曲线或曲面)用代数方程来表示,将几
何问题转化为代数问题,为用代数的方法研究几何奠定基础;会选取适当坐标系建立点的轨迹方程;掌握常见曲线与曲面的方程。
教学内容:平面曲线的方程;曲面方程;空间曲线的方程。
学习重点:平面曲线、空间曲面与曲线及其方程的定义;曲线、曲面的一般方程与参数方程的关系;掌握几种常见曲面的方程的特征;通过例题的分析,掌握建立曲线曲面方程的思想。
学习难点:给出已知条件求轨迹方程。
第三章平面与空间直线参考课时:10学时
教学目标:通过建立平面与空间直线的方程,用代数方法定量地研究平面和直线;掌握平面和直线的各种方程和性质,以及它们之间各种位置关系的解析表达式和距离、交角等计算公式。
教学内容:平面方程;平面与点的位置关系;两平面的相关位置;空间直线的方程;直线与平面的相关位置;空间直线与点的相关位置;空间两直线的相关位置;平面束。
学习重点:平面及空间直线方程的种类及不同形式的转化;两直线的相对位置关系及判定;两平面的相关位置及判定;直线与平面的相关位置及判定;点与直线及点与平面的位置关系。
学习难点:已知条件求各种轨迹;各种位置关系的判定
第四章柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面参考课时:10学时
教学目标:从柱面、锥面、旋转曲面的图形出发,讨论它们的方程;从二次曲面最简单的方程出发,来区分这些曲面的类型,掌握研究二次曲面的基本方法---平行截面法,能识别常见二次曲面的方程和图形,掌握二次曲面的性质。
教学内容:柱面;锥面;旋转曲面;椭球面;双曲面;抛物面;单叶双曲面与双曲抛物面的直母线。
学习重点:根据曲线产生曲面的观点,建立柱面、锥面、旋转曲面的方程;掌握二次曲面的标准方程及图形。
学习难点:建立柱面、锥面、旋转曲面的方程;识别二次曲面的方程;作图能力。
第五章二次曲线的一般理论参考课时:10学时
教学目标:引入平面坐标变换,并以此为工具研究平面上的一般二次曲线,对它们进行简化与分
类;掌握有关二次曲线的一些概念,如中心、渐近线、切线、直径、共轭方向、主方向等及其求法,会对曲线进行化简,并判别其类