Уравнения плоскости в пространстве

Для того чтобы однозначно определить положение плоскости в пространстве достаточно задать одну точку М 0(x 0; у 0; z 0) на плоскости и нормальный вектор N = { A; B; C }, перпендикулярный к этой плоскости, или задать три точки на плоскости.

Построим уравнение плоскости при произвольных М 0 и N.

1) Пусть M (x; y; z) – произвольная точка плоскости.

2) Общее свойство: любой вектор, лежащий на плоскости, в том числе = { xx 0; yy 0; zz 0}, перпендикулярен нормальному вектору N,т.е. N = 0.

3) В координатной форме это условие перпендикулярности приводит к уравнению плоскости, заданной точкой и нормальным вектором

A (xx 0) + B (yy 0) + C (zz 0) = 0. (15)

Общее уравнение плоскости имеет вид:

Ax + By + Cz + D = 0, (16)

где коэффициенты A, B, C являются координатами нормального вектора плоскости N и D = –(Ax 0 + By 0 + Cz 0).

Частные случаи общего уравнения плоскости:

1) при А = 0 плоскость By + Cz + D = 0 параллельна оси Ох;

2) при B = 0 плоскость Ax + Cz + D = 0 параллельна оси Оy;

3) при А = B = 0 плоскость Cz + D = 0 параллельна плоскости хОу и т.д.

Даны три точки М 1(x 1; у 1; z 1), М 2(x 2; у 2; z 2), М 3(x 3; у 3; z 3). Построим уравнение плоскости p, проходящей через эти точки.

1) Пусть M (x; y; z) – произвольная точка плоскости.

2) Общее свойство: любые вектора, лежащий в плоскости, в том числе = { xx 1; yy 1; zz 1}, = { x 2x 1; y 2y 1; z 2z 1}, = { x 3x 1;
y 3y 1; z 3z 1}, коллинеарны.

3) Условие коллинеарности трех векторов – их смешанное произведение равно нулю, и дает уравнение плоскости по трем заданным точкам

= . (17)

Если в качестве трех точек взять точки пересечения плоскости с осями координат (a; 0; 0), (0; b; 0), (0; 0; c), то получим уравнение плоскости в отрезках

. (18)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: