Задача 1. Дана плоскость
с нормальным вектором
и прямая
с направляющим вектором
, которая пересекает плоскость в некоторой точке Е.
Найти угол между прямой и плоскостью.
|
| а |
|
|
|
– угол между прямой и плоскостью.
– угол между
и
.
| α |
,
, отсюда
(1)
Задача 2. Дана плоскость
с нормальным вектором
и точка
, не принадлежащая плоскости.
| α |
α
|
α
|
| (а) |
| d |
| М0 |
| Е |
Решение.
Проведем прямую (а) с направляющим вектором
, проходящую через точку М0 перпендикулярно к плоскости (α). Ее уравнение:
. Так как (а)
(α), то верно, что
. Тогда можем записать, что
и уравнение прямой примет вид:
или в параметрическом виде
.
Пусть прямая и плоскость пересекаются в точке Е. Тогда
.
Найдем координаты точки Е. Так как это точка пересечения прямой и плоскости, то ее координаты – решение системы
. Перепишем ее в виде
.
Подставим выражения для x, y, z в 4-ое уравнение системы, получим:

число, пусть t = t0.
Подставим известное t0 в выражения для x, y, z, т.е. в первые три уравнения системы:
,
,
.
Следовательно, координаты точки Е:
. Тогда координаты вектора
. Найдем
.
= (подставим вместо t0 его значение) =
.
– расстояние от точки
до плоскости
(2)
Примеры.
α
|
| М0 |
, проходящей через точку М0(0, 0, 1/2).
|
| α |
Нормальный вектор плоскости коллинеарен направляющему вектору
прямой
. Следовательно, координаты направляющего
вектора прямой пропорциональны (совпадают) с координатами нормального вектора.
Подставим данные в каноническое уравнение: Ответ: 
Задача 2. Найти точку пересечения прямой
и плоскости
.
Решение.
Координаты точки пересечения М – это решение системы
.
| α |
| М |
, отсюда
.
Найдем решение системы:
,
отсюда х = 1+1=2, у = -2 - 1= -3, z = 6 – координаты точки пересечения. Ответ:
.
Задача 3. Найти угол
между прямой в:
и плоскостью
:
.
Решение.
,
. Угол между прямой и плоскостью находится по формуле:
.
Задача 4. Написать уравнение проекции прямой l:
на плоскость
:
.
Решение.
α
|
|
,
.
| α1 |
| А |
,
| l |
А
|
. | α |
| d |
Пересечение полученной плоскости с плоскостью
-
прямая d - и будет искомой проекцией.
Уравнение плоскости
, походящей через прямую l перпендикулярно плоскости
можно найти либо 1 методом, либо 2-ым. Это уравнение имеет вид:
. Нормальный вектор
.
Тогда общее уравнение искомой прямой d имеет вид:
.
Запишем это уравнение в каноническом виде. Для этого необходимо найти точку А, лежащую на прямой, и направляющий вектор
.
Найдем координаты точки А: пусть z = 0, тогда
, методом Гаусса получим, что
х = 0, у =-1. Координаты точки А(0, -1, 0).
Направляющий вектор
найдем по формуле: 
Уравнение прямой d – уравнение искомой проекции имеет вид:
.
Дата: 2019-02-24, просмотров: 315.