Даны две плоскости:
с нормальным вектором
с нормальным вектором
1. Пусть (α1) (α2), тогда скалярное произведение этих векторов равно нулю, т.е. , т.к. известны координаты векторов, то можем найти скалярное произведение как – условие перпендикулярности двух плоскостей.
2. Пусть (α1) (α2), тогда координаты пропорциональны, т.е. – условие параллельности двух плоскостей.
3. Пусть (α1) и (α2) пересекаются.
Углом между плоскостями называется один из двух двугранных углов или , образованных этими плоскостями, причем , , + = .
Угол между плоскостями будет равен углу между нормалями плоскостей, следовательно, его можно найти с помощью скалярного произведения:
,
если , то получили угол , если , то получили угол .
М2 |
М1 |
М3 |
Задача. Построить уравнение плоскости, проходящей через три заданные
точки
1 способ. Рассмотрим текущую точку плоскости . Построим три вектора (один неизвестный и два известных), выходящие (желательно) из одной известной точки, например, :
, , .
Все три вектора лежат в одной плоскости. Три вектора компланарны только тогда, когда их смешанное произведение равно нулю:
М |
М1 |
М3 |
М2 |
Раскроем определитель и получим общее уравнение плоскости:
.
М1 |
М3 |
М2 |
Чтобы найти уравнение плоскости, надо, кроме нормального вектора знать координаты точки, лежащей в плоскости. В условии задачи их три. Можно взять любую. Возьмем точку . Тогда уравнение плоскости, проходящей через данную точку , перпендикулярно заданному вектору имеет вид: . Раскроем скобки и получим общее уравнение плоскости: .
П. 5. Прямая в пространстве
Рассмотрим в пространстве R3 прямую (а), проходящую через данную точку , параллельно заданному вектору . – направляющий вектор прямой.
М |
М0 |
а |
Вывод уравнения (а): Рассмотрим текущую точку прямой и рассмотрим вектор , который будет лежать на прямой (а). Направляющий вектор прямой параллелен прямой (а), следовательно, векторы и параллельны или коллинеарны. Условие коллинеарности двух векторов – пропорциональность их координат:
– канонические уравнения прямой. (1)
Уравнение прямой, проходящей через две заданные точки и
(2)
Вывод: Рассмотрим текущую точку прямой и рассмотрим векторы и , которые будут параллельны. Условие коллинеарности двух векторов – пропорциональность их координат.
Приравняем уравнение (2) к параметру t: , отсюда
или – параметрическое уравнение прямой (3)
Множество точек пересечения двух различных плоскостей α1 и α2, имеющих общую точку:
– общее уравнение прямой (4).
Направляющий вектор данной прямой находится как , координаты точки M0(x0, y0 z0), лежащей на прямой, удовлетворяют системе уравнений (4).
Дата: 2019-02-24, просмотров: 237.