Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Содержание
  1. Уравнение плоскости, проходящей через данную прямую параллельно другой прямой онлайн
  2. Предупреждение
  3. Уравнение плоскости, проходящей через данную прямую параллельно другой прямой − теория, примеры и решения
  4. Уравнение плоскости, которая проходит через две пересекающиеся или две параллельные прямые
  5. Как найти уравнение плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые?
  6. Как найти уравнение плоскости, проходящей через параллельные прямые?
  7. Примеры задач на нахождение подобных уравнений
  8. Уравнение плоскости, которая проходит через две пересекающиеся или две параллельные прямые.
  9. Нахождение уравнения плоскости, проходящей через две пересекающиеся прямые.
  10. Нахождение уравнения плоскости, проходящей через две параллельные прямые.
  11. Примеры составления уравнения плоскости, проходящей через две прямые.
  12. 🎥 Видео

Видео:12. Уравнения прямой в пространстве Решение задачСкачать

12. Уравнения прямой в пространстве Решение задач

Уравнение плоскости, проходящей через данную прямую параллельно другой прямой онлайн

С помощю этого онлайн калькулятора можно построить уравнение плоскости, проходящей через прямую L1 параллельно другой прямой L2 (прямые L1 и L2 не параллельны). Дается подробное решение с пояснениями. Для построения уравнения плоскости задайте вид уравнения прямых (канонический или параметрический) введите коэффициенты уравнений прямых в ячейки и нажимайте на кнопку «Решить».

Предупреждение

Инструкция ввода данных. Числа вводятся в виде целых чисел (примеры: 487, 5, -7623 и т.д.), десятичных чисел (напр. 67., 102.54 и т.д.) или дробей. Дробь нужно набирать в виде a/b, где a и b (b>0) целые или десятичные числа. Примеры 45/5, 6.6/76.4, -7/6.7 и т.д.

Видео:Уравнение плоскости через 2 точки параллельно прямойСкачать

Уравнение плоскости через 2 точки параллельно прямой

Уравнение плоскости, проходящей через данную прямую параллельно другой прямой − теория, примеры и решения

Пусть задана декартова прямоугольная система координат Oxyz и пусть в этой системе координат заданы прямые L1 и L2, которые не параллельны:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.(1)
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.(2)

Задача заключается в построении уравнения плоскости α, проходящей через прямую L1 параллельно прямой L2(Рис.1).

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Прамая L1 должна лежать на искомой плоскости α, следовательно точка M1 должна нежать на плоскости α.

Уравнение плоскости можно записать формулой

Ax+By+Cz+D=0.(3)

и поскольку M1(x1, y1, z1) принадлежит этой плоскости, то справедливо следующее равенство:

Ax1+By1+Cz1+D=0.(4)

Для того, чтобы плоскость α проходила через прямую L1, нормальный вектор плоскости n=<A, B, C> должен быть ортогональным направляющему вектору q1 прямой L1, т.е. скалярное произведение этих векторов должен быть равным нулю:

Am1+Bp1+Cl1=0(5)

Для того, чтобы плоскость α была параллельна прямой L2, нормальный вектор плоскости n=<A, B, C> должен быть ортогональным направляющему вектору q2 прямой L2, т.е. скалярное произведение этих векторов должен быть равным нулю:

Am2+Bp2+Cl2=0(6)

Таким образом мы должны решить систему трех уравнений с четыремя неизвестными (4)−(6). Представим систему линейных уравнений (4)−(6) в матричном виде:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

(7)

Решив однородную систему линейных уравнений (7) найдем частное решение. (как решить систему линейных уравнений посмотрите на странице метод Гаусса онлайн). Подставляя полученные коэффициенты A, B, C и D в уравнение (3), получим уравнение плоскости, проходящей через прямую L1 параллельно прямой L2.

Пример 1. Найти уравнение плоскости α, проходящей через прямую L1:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(8)

паралленьно другой прямой L2 :

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(9)
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Поскольку плоскость проходит через прямую L1 , то она проходит также через точку M1(x1, y1, z1)=M1(1, 1, 5) и нормальный вектор плоскости n=<A, B, C> перпендикулярна направляющему вектору q1=<m1, p1, l1>= прямой L1. Тогда уравнение плоскости должна удовлетворять условию:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(10)

а условие параллельности прямой L1 и искомой плоскости α представляется следующим равенством:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(11)

Так как плоскость α должна быть параллельной прямой L2, то должна выполнятся условие:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(12)
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(13)
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(14)
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(15)

Представим эти уравнения в матричном виде:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(16)

Решим систему линейных уравнений (16) отностительно A, B, C, D:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(17)

Так как искомая плоскость проходит через точку M1 и имеет нормальный вектор n=<A, B, C>= то она может быть представлена формулой:

Ax+By+Cz+D=0(18)

Подставляя значения A,B,C,D в (17), получим:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(18)

Уравнение плоскости можно представить более упрощенном виде, умножив на число −24:

13x−4y+3z−24=0(19)

Ответ: Уравнение плоскости, проходящей через прямую (1) параллельно прямой (2) имеет вид (19).

Пример 2. Найти уравнение плоскости α, проходящей через прямую L1:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(20)
q1=<m1, p1, l1>=
q2=<m2, p2, l2>=

Поскольку плоскость проходит через прямую L1 , то она проходит также через точку M1(x1, y1, z1)=M1(−2, 0, 1) и нормальный вектор плоскости n=<A, B, C> перпендикулярна направляющему вектору q1=<m1, p1, l1>= прямой L1. Тогда уравнение плоскости должна удовлетворять условию:

Ax1+By1+Cz1+D=0(22)

а условие параллельности прямой L1 и искомой плоскости α представляется следующим равенством:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(23)

Так как плоскость α должна быть параллельной прямой L2, то должна выполнятся условие:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(24)
A(−2)+B·0+C·1+D=0,(25)
A·5+B(−8)+C·3=0,(26)
A·1+B·1+C·1=0,(27)

Представим эти уравнения в матричном виде:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(28)

Решим систему линейных уравнений (28) отностительно A, B, C, D:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(29)

Так как искомая плоскость проходит через точку M1 и имеет нормальный вектор n=<A, B, C>= то она может быть представлена формулой:

Ax+By+Cz+D=0(30)

Подставляя значения A,B,C,D в (30), получим:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой(31)

Уравнение плоскости можно представить более упрощенном виде, умножив на число 35:

11x+2y−13z+35=0(32)

Ответ: Уравнение плоскости, проходящей через прямую (1) параллельно прямой (2) имеет вид (32).

Видео:10. Параллельность и перпендикулярность плоскостей Решение задачСкачать

10. Параллельность и перпендикулярность плоскостей Решение задач

Уравнение плоскости, которая проходит через две пересекающиеся или две параллельные прямые

В данном материале мы расскажем, как правильно вычислить уравнение плоскости, которая проходит через 2 пересекающиеся или параллельные прямые. Начнем с формулировки основного принципа, а потом, как всегда, разберем несколько задач, где можно применить этот принцип на практике.

Видео:3. Частные случаи общего уравнения плоскости Неполные уравнения плоскостиСкачать

3. Частные случаи общего уравнения плоскости Неполные уравнения плоскости

Как найти уравнение плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые?

Для того чтобы вывести это уравнение, нам понадобится вспомнить одну теорему. Она звучит так:

Через две пересекающиеся прямые может проходить только одна плоскость.

Доказательство этого утверждения основано на двух аксиомах:

  1. через три точки с разными координатами, которые не лежат на одной прямой, проходит только одна плоскость;
  2. если у нас есть две точки прямой с разными координатами, расположенные в некоторой плоскости, то все точки этой прямой находятся в этой плоскости.

В итоге мы можем утверждать, что с помощью указания двух пересекающихся прямых мы можем задать определенную плоскость в трехмерном пространстве.

Далее нам нужно доказать, что плоскость, которая проходит через две определенные прямые, совпадет с той, что проходит через три заданные точки, две из которых находятся на тех самых прямых.

Допустим, у нас есть две прямые a и b с пересечением в некой точке M . Теперь расположим на первой прямой две точки М 1 и М 2 . У них должны быть разные координаты, но при этом одна из них может совпадать с точкой пересечения. На второй прямой отметим точку М 3 (но она совпадать с точкой M не должна). Теперь нам надо показать, что плоскость, проходящая через М 1 М 2 М 3 , – это та же самая плоскость, что проходит через пересекающиеся прямые a и b .

Посмотрим на схему:

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Поскольку мы имеем точки прямой a , которые находятся в плоскости М 1 М 2 М 3 ( М 1 и М 2 ), то, используя аксиому, которую мы приводили выше, можно утверждать, что все точки этой прямой находятся в данной плоскости. Все точки прямой b тоже будут находиться в ней, поскольку там расположены две несовпадающие точки данной прямой ( М и М 3 ). Таким образом, мы доказали, что плоскости, в которых лежат данные прямые, совпадают.

Теперь перейдем непосредственно к формулировке уравнения плоскости, которая проходит через пересекающиеся прямые. Возьмем a и b , которые заданы в прямоугольной системе координат O x y z в трехмерном пространстве и являются пересекающимися. Напишем уравнение плоскости, которая проходит через эти прямые.

Все решение можно свести к нахождению уже изученного уравнения плоскости, проходящей через три точки. Сначала нам надо найти координаты двух точек M 1 и M 2 , которые расположены на пересекающихся прямых, и точки M 3 , которая находится на другой прямой и не является точкой их пересечения. Для этого можно использовать разные способы. Так, мы можем составить параметрические уравнения для первой прямой в пространстве. В итоге получим:

x = x 1 + a x · λ y = y 1 + a y · λ z = z 1 + a z · λ

Отсюда можно вывести координаты x 1 , y 1 , z 1 точки M 1 , если λ = 0 . Для М 2 эти данные можно вычислить, если придать параметру любое действительное значение, отличное от нуля, например, единицу.

Далее мы можем составить такие же параметрические уравнения для второй прямой и, используя некоторое значение параметра, высчитать координаты М 3 . Важно проверить, чтобы она не лежала в точке пересечения прямых и вообще не находилась на прямой a .

Итак, мы нашли координаты всех нужных точек – М 1 , М 2 и М 3 . Переходим к написанию уравнения плоскости, которая через них проходит. Запишем:

x — x 1 y — y 1 z — z 1 x 2 — x 1 y 2 — y 1 z 2 — z 1 x 3 — x 1 y 3 — y 1 z 3 — z 1 = 0

Теперь найдем определитель матрицы x — x 1 y — y 1 z — z 1 x 2 — x 1 y 2 — y 1 z 2 — z 1 x 3 — x 1 y 3 — y 1 z 3 — z 1 и получим общее уравнение для нужной нам плоскости, которая будет проходит через две заданные прямые a и b .

Видео:17. Показать что прямые пересекаются и составить уравнение плоскости в которой они расположеныСкачать

17. Показать что прямые пересекаются и составить уравнение плоскости в которой они расположены

Как найти уравнение плоскости, проходящей через параллельные прямые?

Для этого нам понадобится вспомнить теорему, которая формулируется так:

Через две параллельные прямые проходит только одна плоскость.

Ее можно доказать, используя аксиому о единственной плоскости, которая проходит через три точки, а также утверждение о двух параллельных прямых (если одна из параллельных прямых пресекает некоторую плоскость, то это же делает и другая).

Итак, возможно задать плоскость в пространстве, если указать две параллельные прямые, которые в ней находятся.

Очевиден тот факт, что плоскость, которая проходит через 2 параллельные прямые и плоскость, которая проходит через три точки, две из которой лежат на одной из этих прямых, будут совпадать.

После этого мы можем найти уравнение плоскости, проходящей через две заданные параллельные прямые.

У нас есть прямоугольная система координат в трехмерном пространстве, которая обозначается O x y z . Составим уравнение плоскости, которая проходит через параллельные прямые a и b .

Сводим задачу опять же к нахождению уравнения для плоскости с тремя точками. В самом деле, можно определить, какие точно координаты будут иметь М 1 и М 2 , лежащие на одной из параллельных прямых, и М 3 , расположенная на другой прямой. После этого просто запишем нужное нам уравнение для плоскости, проходящей через три точки M 1 ( x 1 , y 1 , z 1 ) , M 2 ( x 2 , y 2 , z 2 ) , M 3 ( x 3 , y 3 , z 3 ) в следующем виде:

x — x 1 y — y 1 z — z 1 x 2 — x 1 y 2 — y 1 z 2 — z 1 x 3 — x 1 y 3 — y 1 z 3 — z 1 = 0

Это и есть нужное нам уравнение плоскости, проходящей через заданные параллельные прямые.

Видео:Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.Скачать

Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.

Примеры задач на нахождение подобных уравнений

Таким образом, для того чтобы составить уравнение плоскости, которая проходит через 2 пересекающиеся или параллельные прямые, требуется вычислить координаты трех точек, которые расположены на этих прямых (две точки на одной прямой и третья на другой). Посмотрим, как это принцип реализуется на практике.

У нас задана прямоугольная система координат в трехмерном пространстве. Расположенная в ней прямая a проходит через точку M 1 ( — 3 , 1 , — 4 ) и пересекает координатную прямую O y в точке M 2 ( 0 , 5 , 0 ) . Составьте уравнение плоскости, которая будет проходить через пересекающиеся a и O y .

Решение

Изначально у нас заданы координаты двух точек, которые расположены на исходной прямой. Для составления уравнения нам нужна третья. Возьмем точку начала координат O ( 0 , 0 , 0 ) . Она расположена на O y и не совпадает с координатами двух точек, которые были заданы в условии. Та плоскость, что будет проходить через них, и есть та, для которой нам надо вывести уравнение. Запишем его в координатном виде:

x — x 1 y — y 1 z — z 1 x 2 — x 1 y 2 — y 1 z 2 — z 1 x 3 — x 1 y 3 — y 1 z 3 — z 1 = 0 ⇔ x — 0 y — 0 z — 0 — 3 — 0 1 — 0 — 4 — 0 0 — 0 5 — 0 0 — 0 = 0 ⇔ ⇔ x y z — 3 1 — 4 0 5 0 = 0 ⇔ 20 x — 15 z = 0 ⇔ 4 x — 3 z = 0

Ответ: 4 x — 3 z = 0 .

Возьмем более сложный пример, где координаты нужных точек не будут столь очевидными.

У нас есть две пересекающиеся прямые a и b , которые заданы с помощью уравнений.

x — 7 4 = y — 7 5 = z + 5 — 6 x — 3 1 = y — 2 — 3 = z — 1 5

Составьте уравнение плоскости, которая проходит через них.

Решение

Начнем с вычисления координат трех необходимых точек. Две из них расположены на прямой a , третья – на b .

Прямая в условии задана с помощью канонических уравнений в пространстве вида x — 7 4 = y — 7 5 = z + 5 — 6 , следовательно, она будет проходить через точку x — 7 4 = y — 7 5 = z + 5 — 6 .

Для вычисления координат второй точки нам надо записать параметрическое уравнение:

x — 7 4 = y — 7 5 = z + 5 — 6 ⇔ x = 7 + 4 · λ y = 7 + 5 · λ z = — 5 — 6 · λ

Если мы примем λ = 1 , то сможем подсчитать координаты второй точки:

x = 7 + 4 · λ y = 7 + 5 · λ z = — 5 — 6 · λ ⇔ x = 11 y = 12 z = — 11

Мы получили, что M 2 ( 11 , 12 , — 11 ) .

Понятно, что прямая, заданная с помощью уравнения x — 3 1 = y — 2 — 3 = z — 1 5 , будет проходить через точку M 3 ( 3 , 2 , 1 ) . Перед вычислениями надо проверить, не лежит ли она в точке пересечения прямых. Для этого надо подставить ее координаты во второе уравнение:

3 — 7 4 = 2 — 7 5 = 1 + 5 — 6 ⇔ — 1 ≡ — 1 ≡ — 1

Мы видим, что канонические уравнения прямой свелись к тождествам. Тогда наша третья точка лежит именно в месте пересечения прямых, значит, нам надо взять еще одну, которая будет находится на прямой b . Для этого также запишем параметрические уравнения:

x — 3 1 = y — 2 — 3 = z — 1 5 ⇔ x = 3 + μ y = 2 — 3 · μ z = 1 + 5 · μ

Высчитаем нужные координаты, приняв μ = 1 .

x = 3 + 1 y = 2 — 3 · 1 z = 1 + 5 · 1 ⇔ x = 4 y = — 1 z = 6 ⇔ M 3 ( 4 , — 1 , 6 )

Далее мы можем переходить непосредственно у формулированию уравнения нужной нам плоскости, которая будет проходить через M 1 ( 7 , 7 , — 5 ) , M 2 ( 11 , 12 , — 11 ) , M 3 ( 4 , — 1 , 6 ) :

x — x 1 y — y 1 z — z 1 x 2 — x 1 y 2 — y 1 z 2 — z 1 x 3 — x 1 y 3 — y 1 z 3 — z 1 = 0 ⇔ x — 7 y — 7 z — ( — 5 ) 11 — 7 12 — 7 — 11 — ( — 5 ) 4 — 7 — 1 — 7 6 — ( — 5 ) = 0 ⇔ ⇔ x — 7 y — 7 z + 5 4 5 — 6 — 3 — 8 11 = 0 ⇔ 7 x — 26 y — 17 z + 48 = 0

Ответ: 7 x — 26 y — 17 z + 48 = 0 .

Очевидно, что процесс вычисления координат нужных нам точек занимает больше всего времени при решении подобных задач.

Нам осталось разобрать пример плоскости, которая проходит через две прямые, являющиеся параллельными.

Составьте уравнение плоскости, которая проходит через две параллельные прямые. Они выражены с помощью уравнений x = 2 · λ y = 1 + λ z = — 1 — λ и x — 3 2 = y 1 = z + 5 — 1 .

Решение

Вычисляем координаты двух нужных точек по параметрическим уравнениям, приняв λ = 0 и λ = 1 .

λ = 0 : x = 2 · 0 y = 1 + 0 z = — 1 — 0 ⇔ x = 0 y = 1 z = — 1 ⇔ M 1 ( 0 , 1 , — 1 ) λ = 1 : x = 2 · 1 y = 1 + 1 z = — 1 — 1 ⇔ x = 2 y = 2 z = — 2 ⇔ M 2 ( 2 , 2 , — 2 )

У нас получается, что прямая x — 3 2 = y 1 = z + 5 — 1 будет проходить через точку M 3 ( 3 , 0 , — 5 ) .

Переходим к уравнению плоскости для трех точек М 1 , М 2 и М 3 :

x — x 1 y — y 1 z — z 1 x 2 — x 1 y 2 — y 1 z 2 — z 1 x 3 — x 1 y 3 — y 1 z 3 — z 1 = 0 ⇔ x — 0 y — 1 z — ( — 1 ) 2 — 0 2 — 1 — 2 — ( — 1 ) 3 — 0 0 — 1 — 5 — ( — 1 ) = 0 ⇔ ⇔ x y — 1 z + 1 2 1 — 1 3 — 1 — 4 = 0 ⇔ — 5 x + 5 y — 5 z — 10 = 0 ⇔ x — y — z + 2 = 0

Ответ: x — y — z + 2 = 0 .

Видео:2. Уравнение плоскости примеры решения задач #1Скачать

2. Уравнение плоскости примеры решения задач #1

Уравнение плоскости, которая проходит через две пересекающиеся или две параллельные прямые.

В этой статье собрана информация, необходимая для нахождения уравнения плоскости, проходящей через две заданные пересекающиеся или параллельные прямые. Сначала разобран принцип составления уравнения плоскости, которая проходит через две заданные прямые, после этого приведены подробные решения характерных примеров.

Навигация по странице.

Видео:1. Уравнение плоскости проходящей через точку перпендикулярно вектору / общее уравнение / примерыСкачать

1. Уравнение плоскости проходящей через точку перпендикулярно вектору / общее уравнение / примеры

Нахождение уравнения плоскости, проходящей через две пересекающиеся прямые.

Прежде чем приступать к нахождению уравнения плоскости, проходящей через две заданные пересекающиеся прямые, напомним одну теорему: в трехмерном пространстве через две пересекающиеся прямые проходит единственная плоскость. Это утверждение является следствием из двух аксиом геометрии:

  • через три различные и не лежащие на одной прямой точки проходит единственная плоскость;
  • если две несовпадающие точки прямой лежат в некоторой плоскости, то все точки этой прямой лежат в этой плоскости.

Таким образом, конкретную плоскость в трехмерном пространстве можно задать, указав две пересекающиеся прямые, лежащие в этой плоскости.

Теперь покажем, что плоскость, проходящая через две заданные пересекающиеся прямые, совпадает с плоскостью, проходящей через три различные точки, две из которых лежат на одной из заданных прямых, а третья – на другой прямой.

Пусть заданные прямые a и b пересекаются в точке М . Отметим на прямой a две различные точки М1 и М2 (одна из них может совпадать с точкой M ), а на прямой b точку М3 , отличную от точки М . Покажем, что плоскость М1М2М3 есть плоскость, проходящая через заданные пересекающиеся прямые a и b .

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Так как в плоскости М1М2М3 лежат две точки прямой a (точки М1 и М2 ), то из озвученной в начале этого пункта аксиомы следует, что все точки прямой a лежат в плоскости М1М2М3 , в частности, точка М . Тогда в плоскости М1М2М3 лежат все точки прямой b , так как две несовпадающие точки прямой b (точки М и М3 ) лежат в указанной плоскости. Следовательно, плоскость, проходящая через пересекающиеся прямые a и b , и плоскость, проходящая через три точки М1 , М2 и М2 , совпадают.

Итак, поставим перед собой следующую задачу.

Пусть в трехмерном пространстве зафиксирована прямоугольная система координат Oxyz , заданы две пересекающиеся прямые a и b , и требуется написать уравнение плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые a и b .

Сведем решение этой задачи к нахождению уравнения плоскости, проходящей через три точки. Для этого нужно определить координаты двух различных точек M1 и M2 , лежащих на одной из заданных пересекающихся прямых, и координаты точки M3 , лежащей на другой прямой и не являющейся точкой пересечения заданных прямых. Для нахождения координат точек М1 , М2 и М3 все средства хороши. Например, можно получить параметрические уравнения прямой a в пространстве вида Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Из них видны координаты Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойточки М1 (они получаются при Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой), а координаты точки М2 можно вычислить, придав параметру Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойлюбое ненулевое действительное значение (к примеру, Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой). После этого можно получить параметрические уравнения прямой b и при некотором значении параметра вычислить координаты точки М3 , не забыв удостовериться, что она не является точкой пересечения заданных прямых (что она не лежит на прямой a ).

Будем считать, что координаты точек М1 , М2 и М3 найдены. После этого мы можем написать уравнение плоскости, проходящей через три точки Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойв виде Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Вычислив определитель матицы вида Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, мы получим общее уравнение плоскости М1М2М3 , которое и будет уравнением плоскости, проходящей через две пересекающиеся прямые a и b .

Видео:Записать уравнение прямой параллельной или перпендикулярной данной.Скачать

Записать уравнение прямой параллельной или перпендикулярной данной.

Нахождение уравнения плоскости, проходящей через две параллельные прямые.

Прежде чем получить уравнение плоскости, проходящей через две заданные параллельные прямые, вспомним теорему: через две параллельные прямые проходит единственная плоскость. Эта теорема доказывается на основе аксиомы о единственной плоскости, проходящей через три заданные точки, с использованием утверждения: если одна из двух параллельных прямых пересекает плоскость, то и другая прямая пересекает эту плоскость.

Таким образом, мы можем задать конкретную плоскость в трехмерном пространстве, указав две параллельные прямые, лежащие в этой плоскости.

Очевидно, что плоскость, проходящая через две заданные параллельные прямые, совпадает с плоскостью, проходящей через три различные точки, две из которых лежат на одной из заданных параллельных прямых, а третья лежит на другой прямой.

Теперь можно приступать к нахождению уравнения плоскости, проходящей через две заданные параллельные прямые.

Пусть в трехмерном пространстве введена прямоугольная система координат Oxyz , заданы две параллельные прямые a и b и требуется составить уравнение плоскости, которая проходит через параллельные прямые a и b .

Эта задача, также как и задача о нахождении уравнения плоскости, проходящей через две заданные пересекающиеся прямые, сводится к составлению уравнения плоскости, проходящей через три точки. Действительно, мы можем определить координаты двух точек М1 и М2 , лежащих на одной из заданных параллельных прямых, и координаты точки М3 , лежащей на другой прямой. После этого нам лишь нужно написать уравнение плоскости, проходящей через три точки Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, в виде Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Это уравнение является искомым уравнением плоскости, проходящей через две заданные параллельные прямые.

Видео:Аналитическая геометрия, 5 урок, Уравнение плоскостиСкачать

Аналитическая геометрия, 5 урок, Уравнение плоскости

Примеры составления уравнения плоскости, проходящей через две прямые.

Итак, чтобы написать уравнение плоскости, проходящей через две заданные параллельные или пересекающиеся прямые, нужно найти координаты трех различных точек, две из которых лежат на одной из заданных прямых, а третья точка – на другой прямой, после чего записать уравнение плоскости, проходящей через три точки. Покажем применение этого алгоритма при решении примеров.

Известно, что прямая a в прямоугольной системе координат Oxyz в трехмерном пространстве проходит через точку Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи пересекает координатную прямую Oy в точке Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Напишите уравнение плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые a и Oy .

Из условия нам известны координаты двух точек М1 и М2 , лежащих на прямой a . Очевидно, что точка Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойлежит на координатной прямой Oy и не совпадает с точками М1 и М2 . Тогда плоскость, проходящая через три точки Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, есть плоскость, проходящая через пересекающиеся прямые a и Oy . Напишем ее уравнение:
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

Рассмотрим еще один пример, в котором координаты точек, лежащих на заданных пересекающихся прямых, не так очевидны.

Составьте уравнение плоскости, которая проходит через две пересекающиеся прямые a и b , заданные уравнениями Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойсоответственно.

Сначала найдем координаты двух точек, лежащих на прямой a , и координаты точки, лежащей на прямой b .

Прямая, которую в прямоугольной системе координат Oxyz задают канонические уравнения прямой в пространстве вида Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, проходит через точку Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Перейдем к параметрическим уравнениям этой прямой, чтобы определить координаты еще одной точки (обозначим ее М2 ), лежащей на ней. Имеем Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, примем Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи из параметрических уравнений прямой вычислим координаты точки М2 : Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Следовательно, Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

Очевидно, что прямая Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойпроходит через точку Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Проверим, не является ли точка Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойточкой пересечения заданных прямых, подставив ее координаты в уравнения прямой a : Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой. Канонические уравнения прямой a обратились в тождества, следовательно, точка М3 лежит на прямой a и является точкой пересечения заданных прямых. Таким образом, нам нужно взять другую точку М3 , лежащую на прямой b , так как сейчас найденные точки М1 , М2 и М3 лежат на одной прямой. Для этого мы также переходим к параметрическим уравнениям прямой b : Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, и вычисляем координаты точки М3 , приняв Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой: Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

Теперь мы можем получить уравнение плоскости, проходящей через три точки Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой, которое является искомым уравнением плоскости, проходящей через две заданные пересекающиеся прямые:
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

Не правда ли, что нахождение координат точек, лежащих на заданных прямых, является самым трудоемким процессом при составлении уравнения плоскости, проходящей через две пересекающиеся прямые?

Осталось рассмотреть пример составления уравнения плоскости, проходящей через две заданные параллельные прямые.

Напишите уравнение плоскости, проходящей через две параллельные прямые Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

По параметрическим уравнениям прямой Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойпри Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойи Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойвычислим координаты двух точек М1 и М2 :
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Очевидно, что прямая Составить общее уравнение плоскости параллельной прямойпроходит через точку Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

Найдем уравнение плоскости, проходящей через три точки М1 , М2 и М3 :
Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой

Это уравнение и есть искомое уравнение плоскости, проходящей через две заданные параллельные прямые.

Составить общее уравнение плоскости параллельной прямой.

🎥 Видео

Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 2. Каноническое, общее и в отрезках.Скачать

Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 2. Каноническое, общее и в отрезках.

Уравнение плоскости через 2 точки параллельно векторуСкачать

Уравнение плоскости через 2 точки параллельно вектору

Написать канонические и параметрические уравнения прямой в пространствеСкачать

Написать канонические и параметрические уравнения прямой в пространстве

Составить уравнение плоскости. ПримерыСкачать

Составить уравнение плоскости. Примеры

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки на плоскости | МатематикаСкачать

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки на плоскости | Математика

4. Уравнение плоскости проходящей через три точки / в отрезках / доказательство и примерыСкачать

4. Уравнение плоскости проходящей через три точки / в отрезках / доказательство и примеры

455. Уравнение плоскости, параллельной осиСкачать

455. Уравнение плоскости, параллельной оси

Найти уравнение плоскости проходящей через прямую и перпендикулярно плоскостиСкачать

Найти уравнение плоскости проходящей через прямую и перпендикулярно плоскости

Аналитическая геометрия, 6 урок, Уравнение прямойСкачать

Аналитическая геометрия, 6 урок, Уравнение прямой
Поделиться или сохранить к себе: