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第五章 6平面及其方程.ppt

发布:2018-05-14约1.01千字共26页下载文档
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* 平面及其方程 平面和直线是最简单和最基本的空间图形。本节和下节我们将以向量作为工具讨论平面和直线的问题。介绍平面和直线的各种方程及线面关系、线线关系。 确定一个平面可以有多种不同的方式,但在解析几何中最基本的条件是:平面过一定点且与定向量垂直。这主要是为了便于建立平面方程,同时我们将会看到许多其它条件都可转化为此。 先介绍平面的点法式方程 如果一非零向量垂直于一平面,这向量就叫做该平面的法线向量. 法线向量的特征: 垂直于平面内的任一向量. 已知 设平面上的任一点为 必有 一、平面的点法式方程 平面的点法式方程 其中法向量 已知点 若取平面的另一法向量 此时由于 平面方程为 平面上的点都满足上方程,不在平面上的点都不满足上方程,上方程称为平面的方程,平面称为方程的图形. 解 取 所求平面方程为 化简得 一般地 过不共线的三点 的平面的法向量 平面方程为 ——三点式方程 取法向量 化简得 所求平面方程为 解 由平面的点法式方程 平面的一般方程 法向量 二、平面的一般方程 平面一般方程的几种特殊情况: 平面通过坐标原点; 平面通过 轴; 平面平行于 轴; 平面平行于 坐标面; 类似地可讨论 情形. 类似地可讨论 情形. 设平面为 由平面过原点知 所求平面方程为 解 设平面为 将三点坐标代入得 解 将 代入所设方程得 平面的截距式方程 设平面为 由所求平面与已知平面平行得 (向量平行的充要条件) 解 化简得 令 代入体积式 所求平面方程为 例6 求过点 且平行于 z 轴的平面方程 解一 用点法式 设所求平面的法向量为 则 由点法式得,所求平面的方程为 即 解二 用一般式 因平面平行于 z 轴,故可设平面方程为 在平面上 解得 所求平面方程为 即 由以上几例可见,求平面方程的基本思路和 基本步骤:两定——定点,定向 定义 (通常取锐角) 两平面法向量之间的夹角称为两平面的夹角. 三、两平面的夹角 按照两向量夹角余弦公式有 两平面夹角余弦公式 两平面位置特征: // 例7 研究以下各组里两平面的位置关系: 解 两平面相交,夹角 两平面平行 两平面平行但不重合. 两平面平行 两平面重合. *
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