平面、空间直线及其方程
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、向量的向量积:b
a
⨯
二、平面及其方程
一、平面的点法式方程
1.平面的法线向量定义:垂直于一平面的非零向量叫做平面的法线向量。
平面内的任一向量均与该平面的法线向量垂直。
2.平面的点法式方程
已知平面上的一点)
,
,
(
z
y
x
M和它的一个法线向量}
,
,
{C
B
A
=
n,对平面上的任一点)
,
,
(z
y
x
M,有向量⊥
M
M
n,即
M M
⋅=
n
代入坐标式,有:
)
(
)
(
)
(
=
-
+
-
+
-z
z
C
y
y
B
x
x
A此即平面的点法式方程。
【求平面方程的方法】
233231131221
{,,}.
a b a b a b a b a b a b a b
⨯=---
;
(1)在平面上找出一个点.
(2)找出一个与平面垂直的非零向量(法向)
二、 平面的一般方程
任一平面都可以用三元一次方程来表示。
平面的一般方程为: 0=+++D Cz By Ax
几个平面图形特点:
1)D =0:通过原点的平面。
2)A =0:法线向量垂直于x 轴,表示一个平行于x 轴的平面。
同理:B =0或C =0:分别表示一个平行于y 轴或z 轴的平面。
3)A =B =0:方程为0=+D C Z ,法线向量},0,0{C ,方程表示一个平行于xoy 面的平面。
同理:0=+D A X 和0=+D B Y 分别表示平行于yoz 面和xoz 面的平面。
4)反之:任何的三元一次方程,例如:011765=+-+z y x 都表示一个平面,该平面的法向量为}7,6,5{-=n
例2:设平面过原点及点)2,3
,6(-,且与平面8
2
4=
+
-z
y
x垂直,求此平面方程。
解:设平面为0
=
+
+
+D
Cz
By
Ax,由平面过原点知0
=
D
由平面过点)2,3
,6(-知0
2
3
6=
+
-C
B
A,
{4,1,2}
⊥-
n0
2
4=
+
-
∴C
B
A C
B
A
3
2
-
=
=
⇒
所求平面方程为0
3
2
2=
-
+z
y
x
三、空间直线及其方程
一、空间直线的一般方程
空间直线可以看成是两个平面的交线。故其一般方程为:
⎩
⎨
⎧
=
+
+
+
=
+
+
+
2
2
2
2
1
1
1
1
D
z
C
y
B
x
A
D
z
C
y
B
x
A
二、空间直线的对称式方程与参数方程
平行于一条已知直线的非零向量叫做这条直线的方向向量。
已知直线上的一点)
,
,
(
z
y
x
M和它的一方向向量}
,
,
{p
n
m
=
s,设直线上任一点为)
,
,
(z
y
x
M,那么
M
与s平行,由平行的坐标表示式有:
p
z
z
n
y
y
m
x
x
-
=
-
=
-
此即空间直线的对称式方程(或称为点向式方程)。
.
的直线
为方向向量
)
3
,
0,2
(
且以
)
3,2,1(
表示过点
3
-
3
2
2
1
例如-
-
=
-
=
-
s
z
y
x