Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лобанова И.С., Савченко Е.В., Шерягин И.doc
Скачиваний:
91
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
2.78 Mб
Скачать

3.3. Угол между двумя прямыми. Условие параллельности и перпендикулярности двух прямых

Способ задания прямых

Угол между двумя прямыми

Условия параллельности

Условия перпендику-лярности

Прямые заданы общими уравнениями: ,

.

Прямые заданы каноническими уравнениями: ,

.

Прямые заданы уравнениями с угловым коэффициентом: ,

3.4. Задание плоскости в пространстве

Плоскость в пространстве может быть задана:

  1. тремя точками плоскости;

  2. точкой и нормальным вектором плоскости, тогда множество точек М плоскости, проходящей через точку М0 ортогонально вектору , будет удовлетворять условию.

  3. точкой и двумя неколлинеарным векторам ,, тогда множество точекМ плоскости будет удовлетворять условию, что векторы ,,компланарны

3.5. Виды уравнений плоскости

  1. Общее уравнение плоскости:

Ах+By+Cz+D=0,

где (A;B;C) – нормальный вектор плоскости.

2) Уравнение плоскости, проходящей через точку М0 параллельно

двум неколлинеарным векторам (m1;n1;p1), (m2;n2;p2).

.

  1. Уравнение плоскости, проходящей через три точки

М1(x1;y1;z1), M2(x2;y2;z2), M3(x3,y3,z3):

.

Это уравнение есть условие компланарности трех векторов .

3.6. Угол между двумя плоскостями. Условия параллельности и перпендикулярности плоскостей

Пусть две плоскости 1 и 2 заданы общими уравнениями:

1: A1x+B1y+C1z+D=0;

2: A2x+B2y+C2z+D=0.

Вопрос об определении угла между указанными плоскостями сводится к определению угла  между их нормальными векторами (А111) и (А222).

Из определения скалярного произведения и записи его в координатной форме, получим:

.

Условие параллельности плоскостей 1 и 2, эквивалентное условию коллинеарности векторов (А111) и (А222), заключается в пропорциональности координат этих векторов, т.е. имеет вид:

.

Условие перпендикулярности плоскостей 1 и 2 выражается равенством нулю скалярного произведения векторов (А111) и (А222). Оно имеет вид:

А1А21В21С2=0.

3.7. Определение прямой в пространстве

Прямая в пространстве может быть задана как линия пересечения двух плоскостей; либо точкой и направляющим вектором прямой.

Прямая в пространствене определяется через нормальный вектор, т.к. любая прямая имеет в каждой своей точке бесконечное множество нормальных векторов.

3.8. Виды уравнений прямой в пространстве

1) Каноническое уравнение прямой:

,

где (m;n;p) – направляющий вектор прямой; - координаты заданной точки прямой.

2) Уравнение прямой, проходящей через две точки М1(х11;z1) и М2(х22;z2):

.

3) Общее уравнение прямой в пространстве:

Каждое из уравнений системы является уравнением плоскости, прямая – линия пересечения двух плоскостей.

4) Параметрическое уравнение прямой:

,

где m, n, p – координаты направляющего вектора прямой;- координаты заданной точки прямой,t – параметр, -t+.

3.9. Угол между прямыми в пространстве. Условия параллельности и перпендикулярности прямых

Пусть две прямые в пространстве заданы своими каноническими уравнениями:

Задача определения угла между этими прямыми сводится к определению угла  между их направляющими векторами (m1;n1;p1) и (m2;n2;p2). По определению скалярного произведения:

Условие параллельности прямых L1 и L2, эквивалентное условию коллинарности векторов (m1;n1;p1) и (m2;n2;p2), заключается в пропорциональности координат их направляющих векторов:

Условие перпендикулярности прямых L1 и L2 выражается равенством нулю скалярного произведения векторов и:

m1m2+n1n2+p1p2=0.