7.曲线 ) (x)^2+(y)^2+z=3 z=x+y . xoy坐标面上的投影曲线方程-|||-是 __

题目解答
答案

解析
本题考查空间曲线在坐标面上的投影曲线方程的求解。解题的关键思路是先消去曲线方程组中的$z$,得到母线平行于$z$轴的柱面方程,再结合投影所在的坐标面($xOy$面,此时$z = 0$),从而确定投影曲线方程。
步骤一:消去$z$得到柱面方程
已知曲线方程组$\begin{cases}x^{2}+y^{2}+z = 3&(1)\\z = x + y&(2)\end{cases}$
将$(2)$式$z = x + y$代入$(1)$式$x^{2}+y^{2}+z = 3$中,可得:
$x^{2}+y^{2}+x + y = 3$
步骤二:将上式化为圆的标准方程
为了将$x^{2}+y^{2}+x + y = 3$化为圆的标准方程$(x - a)^2+(y - b)^2 = r^2$的形式,我们使用配方法。
对于$x$的部分:$x^{2}+x=(x+\frac{1}{2})^{2}-\frac{1}{4}$
对于$y$的部分:$y^{2}+y=(y+\frac{1}{2})^{2}-\frac{1}{4}$
则$x^{2}+y^{2}+x + y = 3$可化为:
$(x+\frac{1}{2})^{2}-\frac{1}{4}+(y+\frac{1}{2})^{2}-\frac{1}{4}=3$
移项可得:
$(x+\frac{1}{2})^{2}+(y+\frac{1}{2})^{2}=3+\frac{1}{4}+\frac{1}{4}$
$(x+\frac{1}{2})^{2}+(y+\frac{1}{2})^{2}=\frac{12 + 1+1}{4}=\frac{7}{2}$
此方程表示一个母线平行于$z$轴的圆柱面。
步骤三:确定投影曲线方程
因为要求曲线在$xOy$坐标面上的投影曲线方程,而$xOy$坐标面上的点的$z$坐标都为$0$,所以投影曲线方程为$\begin{cases}(x+\frac{1}{2})^{2}+(y+\frac{1}{2})^{2}=\frac{7}{2}\\z = 0\end{cases}$