Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
матан_1 / Лекции Янущик / 10-(МСФ)-Плоскость.ppt
Скачиваний:
53
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
530.43 Кб
Скачать

2. Другие формы записи уравнения плоскости

Другие формы записи:

Уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору (см. уравнение (1) и (1*));

Уравнение плоскости в отрезках (см уравнение (2)); Уравнение плоскости, проходящей через точку параллельно

двум неколлинеарным векторам; Уравнение плоскости, проходящей через три точки;

1)Уравнение плоскости, проходящей через точку параллельно двум неколлинеарным векторам

ЗАДАЧА 2. Записать уравнение плоскости, проходящей через

точку M0(x0;y0;z0), параллельно неколлинеарным векторам

{m;n;p}и {m;n;p}

1

1 1 1

2

2 2

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

M0

M

 

 

r0

r

 

 

 

 

O

 

 

 

Уравнения

r r0 , 1, 2 0

(4*)

и

x x0

y y0

z z0

(4)

m1

n1

p1

0

 

m2

n2

p2

 

 

называют уравнениями плоскости, проходящей через точку параллельно двум неколлинеарным векторам (в векторной и координатной форме соответственно).

2)Уравнение плоскости, проходящей через три точки, не лежащие на одной прямой – частный случай уравнения (4)

Пусть плоскость проходит через три точки M1(x1;y1;z1), M2(x2;y2;z2) и M3(x3;y3;z3), не лежащие на одной прямой.

 

 

 

 

 

M M

 

 

 

 

 

 

2

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

У р а в н ен и я

r

r1 , r2 r1 , r3

r1 0

(5 *)

и

x

x 1

y y1

z z1

(5 )

x

2

x 1

y

2 y1

z 2 z1 0

 

x

3

x 1

y

3 y1

z 3 z1

 

н а зы в а ю т у р а в н е н и я м и п л о с к о с т и , п р о х о д я щ е й ч е р е з

т р и т о ч к и M 1 ( x 1 , y1 , z1 ) , M 2 ( x 2 , y 2 , z 2 ) и M 3 ( x 3 , y 3 , z 3 )

(в в е к то р н о й и к о о р д и н а т н о й ф о р м е с о о тв е т с тв е н н о ).

3. Взаимное расположение плоскостей

В пространстве две плоскости могут:

а) быть параллельны, б) пересекаться.

Пусть уравнения плоскостей λ1 и λ2 имеют вид:

λ1: A1x + B1y + C1z + D1 = 0 λ2: A2x + B2y + C2z + D2 = 0

Тогда: N{A;B;C}–нормальк;

1111 1

N{A;B; –нормальк;

222 2

1) Пусть плоскости параллельны:

N1

1 N2

2

Получаем, что плоскости λ1 и λ2 параллельны тогда и только

тогда, когда в их общих уравнениях коэффициенты при соответствующих неизвестных пропорциональны, т.е.

A1

 

B1

 

C1

A2

B 2

 

 

C 2

2) Пусть плоскости пересекаются

 

 

1

 

2

 

N1

2

1

 

N2

1

 

 

1

1

 

 

 

 

 

(

 

 

,

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

A1A2 B1B2 C1C2

 

 

 

 

 

 

 

N

N

 

 

 

 

cos 1,2

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N1

N2

 

 

 

(A1)2 (B1)2 (C1)2 (A2 )2 (B2 )2 (C2 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где знак плюс берется в том случае, когда надо найти величину острого угла, а знак минус – когда надо найти величину тупого угла.

Частный случай – плоскости перпендикулярны, т.е.

 

1 2 90

 

cos 1 cos 2 0

 

cos 1,2

 

 

(

 

 

1,

 

 

2 )

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

N

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N1

N2

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

1,

 

2 ) A1A2 B1B2 C1C2 0

 

N

N

критерий перпендикулярности плоскостей, заданных общими уравнениями.

4. Расстояние от точки до плоскости

ЗАДАЧА 3. Пусть плоскость λ задана общим уравнением

Ax + By + Cz + D = 0 ,

M0(x0;y0;z0) – точка, не принадлежащая плоскости λ . Найти расстояние от точки M0 до плоскости λ .

M N

0

d

M

1

 

 

(

 

,

M1M0

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

Ax By Cz

0

D

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

A2 B2 C2