几何学概论期末试题及答案 下载本文

132?12?0 所以三点共线 4分 0?5四、证明:因为?11 由:t?s?3,2t?s?0,?t?2s??5 解得 t?1,s??2 所以 ci?ai?2b1,(i?1,2,3) 8分 五、证明:令x?x由x?''3x?2得x2?x?2?0 解得x1?1,x2??2 x?4 即有两个 自对应点 4分

3k?25' 对应,有((1)(?2),kk)?为常数 10分 k?422 注:结果 有也对,不过顺序有别。

5 设k与k?'六、证明:设两直线为:a:y?k1x?b1,b:y?k2x?b2

?x?ax'?by'?c22a?b?0 相似变换为:? ''?y??bx?ay?d 将变换代入直线a的方程得:k1?'k1a?bka?b同理可得k2'?2 5分

a?k1ba?k2bk2'?k1'k2?k1''tan?a,b??tan?a,b? 即??''1?k2k11?k2k1 即两直线的夹角是相似群的不变量 10分 七、解:(1)设(5,1,7)为P点坐标, 二阶曲线矩阵为

?2?3?1??? A=??33?2?

??1?21???所以点P的极线为SP=0

?2?3?1??x1?????即 SP?(5,1,7)??33?2??x2??0得 x2=0 5分

??1?21??x????3? (2)略

八(在后边)

九、解:通过直线a[1,3,1],b[1,5,?1]的交点的直线的线坐标为

[1?k,3?5k,1?k] 2分 若此直线属于二阶曲线则有 4(1?k)?(3?5k)?2(1?k)?0

222 即 27k?42k?11?0 解得k??,k??21311 10分 9十、解:设P?A?k1B,Q?A?k2B,R?A?k3B

(PA,QB)??1,得(PA,QB)?1?(PQ,AB) 由 k(AB,PQ)?(PQ,AB)?2?1,k1?2k2k2 由(qr,ab)??1,得(AB,QR)?k2??1?k3??k2 k3 所以(PR,AB)?(AB,PR)?k1??2 10分 k3

八、德萨格定理的逆定理:如果两个三点形的对应边的交点共线,则对应顶点的连线共点。 4分

证明; 如图三点形ABC与A1B1C1的三对应边交点L,M,N共线,证明对应顶点连线共点,考虑三点形BLB1与CMC1则有对应顶点连线共点N ,故对应边的交点A,A1,0共线

O

A B

C

L M N

C1 B1

A1

高等几何标准答案(B)

一、 填空题:(每题3分共15分) 1、(? 4、

1,?2), 2、两条直线确定一个交点,3、(2,-1,2) 21 5、如果P点的极线过点Q则Q点的极线也过P点。 2二、 判断题:(每题2分共10分)

1、错,2,对, 3、错, 4、对 , 5、对

三、解:过A,B的直线方程为:x?9y?15?0 2分

直线AB与x?3y?6?0的交点为P(,) 4分 所以 (ABP)??1 7分

3322?x'?x?a四、 证明:设平移变换的表达式为 T: ?'

?y?y?b 设任意两个平移变换为:

'???x'?x?a1?a2?x?x?a1?x?x?a2,T2?'则T2T1:?' T1? 仍为一个平移变换 4分

???y?y?b1?b2?y?y?b1?y?y?b2'?x?x'?a?1?x?x?a 又对任意变换T:? 也是一个平移变换 则T:?''?y?y?b?y?y?b 所以平移变换的集合关于变换的乘法构成群。 8分

五、 解:方程转化为齐次坐标形式:

2x1?x2?x3?0,3x1?x2?2x3?0,7x1?x2?0,5x1?x3?0 2分

2?1 3103510?20?0 所以四直线共点。 6分 ?11?2?0且7?17?1 因为:L3?2L1?L2,L4?L1?L2 所以:(L2L1,L3L4)?2故(L1L2,L3L4)?1 10分 2六、 证明:如图

A G

D H P R

M

C

B E

考虑三点形PEH与RGM则GH平行BC,RM也平行BC所以GH与RM相交于无穷远处。同理HE与GM,PE与GR相交于无穷远处。故共线。有的萨格定理,三点形对应顶点连线共点。即PR,GE,HM相交于一点。 10分 七、(1)因为点P在二阶曲线上,所以切线方程为:

??15? SP=(2,,1)?02?1???21???2?x1?????20??x2??3x1?210x2?4x3?0 5分

??x?03??3??0 (2) 因为直线[1,4,1] 在二级曲线上所以切点方程为

?100??u1?????0 TL=(1,4,1)01???u2??u1?4u2?17u3?0 10分

?00?17??u????3?

八、证明:

(1)如果两个三点形对应顶点的连线交于一点,则对应线的交点在一条线上。 3分 (2)如图 O A

B

C

L M N

C1 B1

A1

因为OAA1共线,所以O?kA?k1A1

m1,BO? 同理 O?mB?1nC?1 n1C 故有kA?k1A1?(mB?m1B1)?0 即kA?mB?m1B1?k1A1?L 同理 mB?nC??(m1B1?n1C1)?MnC?kA??(n1c1?k1A1)?N

三式相加得 L?M?N?0 所以三点共线。 10分

九、解: (1)P点的极线为:

?223??x1?????SP=(1,2,1)200x2?9x1+2x2+4x3=0 5分

?????301??x????3? (2)设直线的极点为(a,b,c)则有

?223??a??3?1?????? 200b??1 解方程组可得极点(2,?,?6) 10分 ??????2?301??c??6???????十、证明:如图

A D P C B E

ABCD为圆内接正方形,P为圆上任意点。因为AD?AB所以PA为角DPB的平分线。 同理可证明PC是角EPB平分线。即PA,PC是角DPB的内外角平分线。 所以直线

PD,PA,PB,PC构成调和线束。 10分

高等几何标准答案(C)

一、 填空题:(每题3分共15分)

1、2x?y?1?0 2、(1,0,0),(0,1,0)

3、2x1?x3?0 4、-1,3 5、u1?4u2?17u3?0 二、判断题:(每题2分共10分) 1、 对 , 2、错, 3、对, 4、对, 5、错

''??x1'?2x1?x2三、解:变换化为齐次坐标形式:? 3分 '?x?x?3x?212 将坐标原点(0,1),无穷远点(1,0)代入得对应点分别为:

(-1,3)和(2,1) 7分