题目
3.单选题由半球面z=sqrt(3-x^2)-y^(2)和锥面z=sqrt(2(x^2)+y^(2))所围立体在xoy面上的投影是().A. 半径为1的圆B. 半径为1的圆盘C. 半径为sqrt(3)的圆D. 半径为sqrt(3)的圆盘
3.单选题
由半球面$z=\sqrt{3-x^{2}-y^{2}}$和锥面$z=\sqrt{2(x^{2}+y^{2})}$所
围立体在xoy面上的投影是().
A. 半径为1的圆
B. 半径为1的圆盘
C. 半径为$\sqrt{3}$的圆
D. 半径为$\sqrt{3}$的圆盘
题目解答
答案
B. 半径为1的圆盘
解析
本题考查空间立体在坐标面上的投影,解题的关键思路是通过联立半球面和锥面的方程,求出交线方程,再将交线方程投影到$xOy$平面上,从而确定投影区域。
- 联立半球面和锥面方程求交线:
已知半球面方程$z = \sqrt{3 - x^2 - y^2}$,锥面方程$z = \sqrt{2(x^2 + y^2)}$,联立这两个方程可得:
$\begin{cases}z = \sqrt{3 - x^2 - y^2}\\z = \sqrt{2(x^2 + y^2)}\end{cases}$
因为两个方程都等于$z$,所以$\sqrt{3 - x^2 - y^2}=\sqrt{2(x^2 + y^2)}$。
两边同时平方可得$3 - x^2 - y^2 = 2(x^2 + y^2)$。 - 化简交线方程:
对$3 - x^2 - y^2 = 2(x^2 + y^2)$进行化简:
移项可得$3 = 2(x^2 + y^2)+x^2 + y^2$,即$3 = 3(x^2 + y^2)$。
两边同时除以$3$,得到$x^2 + y^2 = 1$。
这是一个在空间中以$z$轴为轴,半径为$1$的圆柱面方程,它与半球面和锥面的交线是一个圆。 - 确定投影区域:
由于交线$x^2 + y^2 = 1$在$xOy$平面上的投影就是$x^2 + y^2 = 1$本身,而立体在$xOy$面上的投影是包含交线所围成的区域,所以投影区域是$x^2 + y^2\leqslant1$,它表示的是一个半径为$1$的圆盘。