64。设U是R2内的区域,f:U→R是Ck级的函数,证明,函数f的图形,即集合S= ((x,y,z)eR?l(x,y) EU, Z=f(x,y)),是Ck级的简单曲面,而矢函数r(u,v)=(u,v,f(u,v))是它的参数表示。65,证明:所有的曲面S局部地都是某个函数的图形,即对于任何点MES都可找到这个点在R?内的邻域W,使SnW是某个函数的图形。66.设r:V-→R,其中V是R2内的区域,且对于V的所有点有arar。1)集合r(V)是曲面吗?2)证明:对于任何点(u,v)EV,存在R内的区域U,使(uv)EUCV,r(U)是C'级的曲面。67.设矢函数r(u,)=(u,v,0),其中(u,v)ER2(u,v)/v=0,u≥0)是曲面S的参数表示。1)确定曲面S的形式,2)求一个区域,使在这个区域上矢函数p(r,)=(rcosΦ,rsin,o)是曲面s的参数表示,3)建立上述参数表示间的变换。24
第二章平面曲线31.确定曲线的各种方法如果有矢函数:I→R2,t→r(t)是线或曲线的参数表示,则等式r=r(t)(1)称为线(曲线)的矢量方程。若x(t),y(t)是矢函数(1)关于R中笛卡尔直角坐标系的分量,则方程(1)相当于两个参数方程:(2)x=x(t),y=y(t)。线(曲线)的显式表示(3)y=f(x)是参数表示(2)的特殊情况。线(曲线的象)也能借助方程(4)F(x, y)= 0给出,它称为隐式表示。可以用极坐标代替笛卡尔直角坐标。68。写出由所有到两个已知点F,和F,(1F,F21=2b)的距离之积是常数&‘的点组成的平面图形的方程(卡西尼卵形线),这些图形中哪些是线,哪些能是曲线的象?69。已知具有长为2a的直径OA的圆和它在点A的切25
线,经过点O作射线OC,在OC上截取线段OM,使OM等于射线在圆和切线AB之间所夹的线段BC,当射线OC绕O点旋转时点M运动的轨迹称为基阿克列斯蔓叶线,列出这个轨迹方程。基阿克列斯蔓叶线是线吗?70。任一射线分别交圆-)=x2+(y24和圆的切线于D和E,此切线过O的对径点C,过D和E分别作平行轴Ox和Oy的直线交于点M,求点M形成的曲线方程(安尼基箕舌线)。71.点M沿着直线ON匀速运动,直线ON绕点O作匀速旋转,列出点M的轨迹方程(阿基米德螺线)。72.直线OL绕O点以固定的角速度の旋转,点M沿直线OL以与距离1OMI成比例的速度运动,列出点M描述的曲线方程(对数螺线)。73.定长2a的线段AB其终点沿直角坐标系xOy的坐标轴滑动,从坐标原点作直线AB的垂线OM,列出点M形成的图形的方程(四叶玫瑰线),这个图形是线吗?它能是曲线的象吗?74.一射线绕着半径为a的圆上某点O旋转,此时从它与圆的交点A向两侧截取长为2b的线段AM,AM2,列出点M,和M,描述的图形的方程(巴斯卡牛线,其中在a=b时为心脏线)。任一巴斯卡蚶线是线吗?75.直线x=a交Ox轴于点A,而任一射线OB交直线于B,在射线上从B点向两侧截取线段BM和BM,使其等于线段AB,写出所有点M,和M2形成的图形Φ的方程(环26
索线),图形Φ和ΦA是线吗?这些图形能是曲线的象吗?76。过由极坐标给出的点E(a,晋)作平行极轴的直线,任一射线OK交这直线于点K,在射线上从点K向两侧截取长为1的等长线段KM,和KM2,写出所有点M,和M2组成的图形方程(尼哥明达蚌线),尼哥明达蚌线是线吗?它能是曲线的象吗?77.长为a的线段AB其端点沿直角坐标系的坐标轴滑动,分别平行坐标轴的直线AC和BC交于点C,从C作直线AB的垂线CM,写出M点组成的图形方程(星形线),星形线是线吗?78。写出圆的渐伸线的参数方程,即从固定的圆形平面线圈上松卷时拉紧的线的端点轨迹。79,半径为a的圆沿直线作无滑动的滚动,列出与圆联成刚体并离圆心距离为d的点M的轨迹方程(在d=a时为摆线,d<a时为缩短摆线,d>a时为伸长摆线)。80.半径为r的圆沿半径为R的圆的外侧作无滑动的滚动,列出滚动圆的点M的轨迹方程(外摆线),在r=R时情况如何?81。半径为r的圆沿半径为R的圆的内侧作无滑动的滚动,写出滚动圆的点M的轨迹方程(内摆线)。在R=4r,R=2r时,情况如何?82.已知曲线x=t32t,y=t2~2。点M(-1,-1)、N(4,2),P(1,2)在它的象上吗?求曲线的象与坐标轴的交点,写出曲线象的隐式方程。27E
83.求圆×2+y2-2ax=0的参数表示,采用参数:1过坐标原点和圆上点的直线的斜率,2)0x轴与过圆上的点和圆心的直线的夹角。84一91,作出下列曲线的象(84)x=t2-t+1, y=t2+t+1o(85) X = t 2-2 t +3, y = t2-2 t (86)x=asin2t,y=bcos?t。aa(87)V1+ t2'(88)x=3t+3-t-ta(89)AattHax=alnt,(90)O+2tx=a+R=t3y=b+R(91)+.t21+t2"92。双曲线的参数表示能取为1baX22tT当参数t由一α增大到+c时,点沿着双曲线怎样运动?需要作怎样的参数变换可使双曲线的右边分支的参数表示为x =aCh@,,y=bSh?93。证明:方程x=acoso,y=bsine1-t22 ty=h和 X=a1+t 291+t2是同一曲线的参数表示,作出这个曲线的图形,当参数t由28