Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Аналитиченская_геометрия.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
783.04 Кб
Скачать

 

 

 

n

, n

 

 

 

 

 

1− 2−1

 

 

 

− 2

 

 

1 .

cos α =

 

1

 

2

 

=

 

 

=

= −

 

 

n1

n2

 

1+ 2 +1

1+ 2+1

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, угол α =120o .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 120o .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При каких

значениях

 

l

 

и

m

заданные

плоскости

mx + 3y − 2z −1= 0 ,

2x −5y lz −1= 0 параллельны?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

2

Нормальные

векторы

заданных

плоскостей

n1 =

 

3

 

, n2

=

 

−5

 

 

 

 

. Из условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельности следует:

m

=

 

 

3

=

− 2

. Тогда

m = −

6

и

l = −

10 .

 

2

 

−5

l

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Ответ: m = − 6 ,

l = −10 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Плоскость, заданная точкой и двумя коллинеарными векторами

Теорема

Если задана точка M 0 (x0 , y0 , z0 ), принадлежащая плоскости, два вектора a и b , коллинеарные плоскости и не коллинеарные между собой, то для этой плоскости используется уравнение A(x x0 )+ Β(y y0 )+C(z z0 )= 0, где нормальный вектор

n= a,b (рис.4).

[av, b]

nv

bv a

Рис. 4

Задача 1

Напишите уравнение плоскости, проходящей через точки M1(1, 2,−3),

M 2 (4, −1,−4) и M 3 (1, 5, 2 ).

10

Решение

[M1M 2 , M1M 3 ]

 

 

 

 

n

 

 

 

 

M 3

M 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

рисунка

5

ясно,

что

нормальный вектор

плоскости

- это

вектор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

− 2

 

 

1M 2 , M1M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3 и M1M 3 = − 7

,

n = M

3 . Вычислим координаты векторов M1M 2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

а также их векторное произведение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

j

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1M 2 , M

3

−3

−1

= −22i −13 j − 27k .

 

 

 

 

M

1M 3 =

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

−7

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

Следовательно,

в качестве нормального

вектора можно взять

вектор n =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставив его координаты, а также координаты любой из точек,

например

М1

в

уравнение плоскости с нормальным вектором, получим

 

 

 

 

 

 

 

22(x −1)+13( y − 2)+ 27(z + 3)= 0 , или 22x +13y + 27z + 33 = 0.

 

 

 

Ответ:

22x +13y + 27z + 33 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

Напишите уравнение плоскости проходящей через ось Ox и через точку M (1,1,1).

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для искомой плоскости известны координаты точки, лежащей

на плоскости,

это

O (0, 0, 0) или M (1,1,1).

Поскольку векторы i и

OM ,

коллинеарны плоскости,

то

 

 

n = [OM ,i]=

 

i

j

k

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

 

1

 

 

 

 

нормальный

вектор

 

= 0i + j k =

, а

тогда,

подставляя

 

 

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

координаты

точки

O

и

координаты

вектора

n

в

уравнение

A(x x0 )+ Β(y y0 )+C(z z0 )= 0, получим

0 (x −0)+1 ( y −0)−1 (z −0)= 0, или y z = 0.

Ответ: y z = 0.

11