Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

Разглядим частные случаи размещения плоскости , определяемой неспециализированным уравнением: .

1. В случае, если ,то .

, то .

В случае, если , то .

В случае, если , то проходит через начало координат.

2. В случае, если , то .

В случае, если , то .

В случае, если , то .

3. В случае, если , то проходит через ось .

В случае, если , то проходит через ось .

В случае, если , то проходит через ось .

4. В случае, если – это уравнение плоскости .

В случае, если – это уравнение плоскости .

В случае, если – это уравнение плоскости .

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях 5. В случае, если , то уравнение плоскости возможно привести к виду: Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях либо Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях . Обозначив Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях ,

возьмём Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях (3) – уравнение плоскости в отрезках на осях,

где , , – точки пересечения с осями координат.

Типовые примеры. Выстроить плоскости, заданные неспециализированными уравнениями:

1.

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

2.
Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях . Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях
3.
Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .
4.
Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях . Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях
5.
. Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях 3. Уравнение плоскости, проходящей через три точки

Пускай даны точки , , принадлежащие плоскости .

Точка — произвольная точка плоскости . Выстроим векторы: ,

,

.

Так как точки лежат в одной плоскости, то векторы компланарны. Следовательно, их смешанное произведение равняется нулю.

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях (4) — уравнение плоскости, проходящей через три точки.

Типовой пример.Составить уравнение плоскости , проходящей через точки , , .

Пускай — текущая точка плоскости , следовательно, , векторы , соответственно их смешанное произведение равняется нулю: .

, , .

Смешанное произведение этих векторов в координатной форме

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

, раскрыв скобки и приведя подобные члены, приобретаем уравнение плоскости : — неспециализированное уравнение плоскости, Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях – уравнение плоскости в отрезках на осях.

Типовой пример.Составить уравнение плоскости, проходящей через точки , , .

Используем уравнение (4):

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

.

Пучок плоскостей

Пускай плоскости и пересекаются по прямой a.

Плоскости, проходящие через линию пересечения двух плоскостей, образуют пучок плоскостей. Уравнение пучка плоскостей: .

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях Дабы написать уравнение какой-либо плоскости пучка, достаточно знать точку, через которую она проходит.

Типовой пример. Написать уравнение плоскости , проходящей через линию пересечения плоскостей и , и через точку .

Запишем уравнение пучка плоскостей: .

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях Значение определяем из условия, что плоскость проходит через точку : , либо Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

Следовательно, искомое уравнение имеет форму:

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях либо .

Обоюдное размещение плоскостей. Расстояние от точки до плоскости

Пускай даны плоскости:

, где ,

, где .

6.1. В случае, если

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях – условие параллельности плоскостей.

6.2. В случае, если

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях – условие

перпендикулярности

плоскостей.

6.3. В случае, если , то Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

7. Расстояние от точки до плоскости

находим по формуле Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

Типовой пример. Составьте уравнение плоскости, проходящей через точки А(1; 2; 21), В(2; 1; 1) перпендикулярно плоскости .

Пускай – обычный вектор данной плоскости. Потому, что искомая плоскость проходит через точки А и В и перпендикулярна данной плоскости, то векторы и параллельны искомой плоскости. Значит, обычный вектор искомой плоскости возможно отыскать как векторное произведение векторов и .

, ,

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

Уравнение искомой плоскости запишется в виде

, либо .

Типовой пример. Отыскать уравнение плоскости , проходящей через точку , параллельно плоскости : .

, значит, нормаль плоскости будет нормалью плоскости . Нормаль плоскости , значит . Пускай — текущая точка плоскости . Тогда вектор . Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях , следовательно, их скалярное произведение ,т.е. , либо , либо .

Прямая в пространстве

Неспециализированные уравнения прямой

Прямая возможно задана как линия пересечения двух плоскостей.

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях (1) – неспециализированные уравнения прямой .

2.Канонические уравнения прямой

Пускай заданы прямая , вектор и точка Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

Произвольная точка лежит на прямой , в случае, если

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях (2) –канонические уравнения прямой .

3десь: – текущие координаты, — координаты точки , – координаты вектора .

Типовой пример. Привести неспециализированные уравнения прямой к каноническому виду.

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

1-й метод. 1) Отыщем точку , принадлежащую прямой .

Предположим, что и решим совокупность

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях , Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

2) Отыщем вектор , параллельный прямой . Так как он должен быть перпендикулярен векторам и , то за возможно принять векторное произведение векторов и .

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях

, где .

Искомая прямая определяется уравнениями Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

2-й метод. Отыщем две искомой прямой и точки.

Предположим, что и решим совокупность

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях , Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

( см. 1 метод ответа).

Записываем уравнения прямой , проходящей через точки и

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях .

Типовой пример. Написать канонические и параметрические уравнения прямой , проходящей через точку , параллельной оси ОУ.

Так как искомая прямая параллельна оси ОУ, то в качестве ее направляющего вектора возможно забрать вектор (тут данный вектор возможно разглядывать как направляющий вектор оси ОУ).

Приобретаем уравнения прямой :

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях – канонические;

Расположение плоскости в пространстве. уравнение плоскости в отрезках на осях – параметрические.

Видеоурок \


Интересные записи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: