题目
下列曲面中表示柱面方程的是().A. z = sqrt(x^2 + y^2);B. x^2 - y^2 = 1;C. z = x^2 - y^2;D. z = xy.
下列曲面中表示柱面方程的是().
A. $z = \sqrt{x^2 + y^2}$;
B. $x^2 - y^2 = 1$;
C. $z = x^2 - y^2$;
D. $z = xy$.
题目解答
答案
B. $x^2 - y^2 = 1$;
解析
本题考查柱面方程的判断,解题思路是根据柱面方程的定义来逐一分析每个选项。柱面方程的特点是方程中缺少一个变量,其母线平行于所缺少变量对应的坐标轴。
选项A
对于方程$z = \sqrt{x^2 + y^2}$,方程中$x$、$y$、$z$三个变量都存在。
在空间直角坐标系中,它表示的是一个圆锥面,不是柱面。因为对于每一个$z$值($z\geq0$),$x$和$y$满足圆的方程$x^{2}+y^{2}=z^{2}$,随着$z$的变化,这些圆叠加起来形成圆锥面。
选项B
方程$x^2 - y^2 = 1$中,方程里没有变量$z$。
根据柱面方程的定义,它表示的是以$xOy$平面上的双曲线$x^{2}-y^{2}=1$为准线,母线平行于$z$轴的柱面,所以该选项符合柱面方程的特征。
选项C
方程$z = x^2 - y^2$中,$x$、$y$、$z$三个变量都存在。
在空间直角坐标系中,它表示的是双曲抛物面(也称为马鞍面),不是柱面。可以通过分析其在不同平面上的截线来理解,例如当$z = k$($k$为常数)时,截线方程为$x^{2}-y^{2}=k$,不同的$k$值对应不同的双曲线或直线,这些截线组合起来形成双曲抛物面。
选项D
方程$z = xy$中,$x$、$y$、$z$三个变量都存在。
在空间直角坐标系中,它表示的是双曲抛物面,不是柱面。同样可以通过分析其在不同平面上的截线来理解,当$z = k$($k$为常数)时,截线方程为$xy = k$,这是双曲线方程,不同的$k$值对应的双曲线组合起来形成双曲抛物面。