《空间解析几何》是普通高等学校数学与应用数学和信息与计算科学等数学类专业的核心基础课程之一,是学习数学分析、高等代数及其他后续专业课程的重要基础。学好这门课为后续课程以及进一步学习数学和专业知识奠定必要的数学知识、方法和思维基础。
《空间解析几何》充分体现代数方法在几何分析中的应用,培养学生的几何与代数相结合的思维方法,即,以向量为工具,采用代数的方法研究平面及空间图形的性质,建立图形的方程及研究方程的图形。主要讲述空间解析几何的基本内容和基本方法,包括:向量及其运算,空间中的平面与直线,空间中的曲面等。
本课程秉承“以学生为中心”的教育理念,打破时间和空间壁垒进行教学设计,将现代信息技术与传统教学有机结合,通过“线上+线下”混合式与“课前-课中-课后”贯穿式,根据教学内容运用问题驱动式、启发式、讨论式、探究式等多种教学方法,将“知识传授、能力培养与价值塑造”融为一体,实现课程的教学目标,从而落实立德树人的根本任务。
1.知识目标:通过本课程的学习,掌握向量代数、空间直线和平面、常见的二次曲面,坐标变换,二次曲线方程的化简等基本内容和方法,具有深厚的理论基础。
2. 能力目标:能够运用代数的方法研究平面及空间图形的性质,建立空间图形的方程并研究方程的图形,具有空间想象能力和绘制三维图像的能力;能够运用相关知识和方法处理空间几何问题,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力;具有自主学习能力、创新创造能力和团队合作能力。
3. 情感、态度与价值观目标:通过本课程的学习,领略到科学知识的真和解析几何蕴藏的内在美与应用价值,提高文化艺术修养;树立正确的世界观、价值观和人生观;增强民族自豪感,培植家国情怀,具备对待科学研究敢于质疑、大胆创新、锲而不舍的科学精神,具有探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
总评成绩按以下比例分配:
1. 观看视频:占20%. 观看完整视频至少一次;
2. 讨论互动:占10%.
4. 单元测验:占20%. 每一个知识单元均会有一次单元测验题,为5道单项选择题,每小题5分,每次单元测验满分25分;
5. 课程考试:占50%. 期末将进行课程考试,包括选择填空题60分和主观题40分,共计100分。
模块1 向量的概念与线性运算
1.1.1 向量的概念
1.2.1 向量的加法
1.3.1数乘向量
拓展学习——解析几何发展简史
拓展学习——重要历史人物的伟大成就
模块1 单元测验(一)
模块2 向量的分解与坐标,向量在轴上的射影
1.4 向量的线性关系与向量的分解
1.5 标架与坐标
1.6 向量在轴上的射影
模块2 单元测验
模块3 向量的乘积运算(一)
1.7.1 两向量数量积的概念与性质
1.7.2 两向量数量积相关结论的坐标表示
1.8.1 两向量向量积的概念与性质
1.8.2 两向量向量积的坐标表示
第二周 单元测验(二)
模块3 向量的乘积运算(二)
1.9.1 三向量混合积的概念
1.9.2 三向量混合积的性质及坐标表示
第三周 单元测验
模块4 轨迹与方程
2.1.1 平面曲线的方程
2.2.1 曲面的方程
2.3.1 空间曲线的方程
第四周 单元测验
模块5 平面的方程及其相关位置(一)
3.1.1 平面的点法式方程
3.1.2 平面的一般方程
拓展学习——二维图形的MATLAB绘图
模块5 单元测验(一)
模块5 平面的方程及其相关位置(二)
3.2.1 点到平面的距离公式
3.3.1 两平面的相关位置
模块5 单元测验(二)
模块6 空间直线的方程及其相关位置(一)
3.4.1 空间直线的对称式方程
3.4.2 空间直线的一般方程
3.5.1 直线与平面的相关位置
第六周 单元测验
模块6 空间直线的方程及其相关位置(二)
3.6.1 点到直线的距离公式
3.7.1 直线与直线的相关位置
模块6 单元测验(二)
模块6 空间直线的方程及其相关位置(三)
3.7.2 异面直线之间的距离
3.7.3 异面直线的公垂线方程
3.8.1 平面束及其应用
模块6 单元测验(三)
模块7 常见曲面(一)
4.1.1 柱面
4.2.1 锥面的概念与锥面方程的建立
4.2.2 圆锥面方程的建立与锥面的判别
模块7 单元测验(一)
模块7 常见曲面(二)
4.3.1 旋转曲面的概念及其方程的建立
4.3.2 特殊的旋转曲面
模块7 单元测验(二)
模块8 常见的二次曲面
4.4.1 椭球面
4.5.1 单叶双曲面
4.5.2 双叶双曲面
4.6.1 椭圆抛物面
4.6.2 双曲抛物面
拓展学习——三维图形的MATLAB绘图
模块8 单元测验
模块9 直纹面及其应用
4.6.3 直纹面
模块9 直纹面及其应用
高中数学,高等代数
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