Уравнение прямой ам перпендикулярной плоскости а1а2а3

С помощю этого онлайн калькулятора можно построить уравнение прямой, проходящей через данную точку и перпендикуляной данной плоскости. Дается подробное решение с пояснениями. Для построения уравнения прямой введите координаты точки и коэффициенты уравнения плоскости 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:1. Уравнение плоскости проходящей через точку перпендикулярно вектору / общее уравнение / примерыСкачать

Уравнение прямой, проходящей через данную точку и перпендикулярной данной плоскости

Наша цель построить уравнение прямой, проходящей через данную точку M₀ и перпендикулярной к данной плоскости Ax+By+Cz+D=0.

Общее уравнение плоскости имеет вид:

(1)

где n(A,B,C)− называется нормальным вектором плоскости.

Уравнение прямой, проходящей через точку M₀(x₀, y₀, z₀) и имеющий направляющий вектор q(l, m, n) имеет следующий вид:

(2)

Для того, чтобы прямая (2) была ортогональна плоскости (1), направляющий вектор q(l, m, n) прямой (2) должен быть коллинеарным нормальному вектору n(A,B,C) плоскости (1)(Рис. 1). Следовательно, в качестве направляющего вектора прямой (2) можно взять нормальный вектор плоскости (1) .

Таким образом, уравнение прямой, проходящей через точку M₀(x₀, y₀, z₀) и ортогональный плоскости (1) имеет следующий вид:

(3)

Пример 1. Построить прямую, проходящую через точку M₀(5, -4, 4) и перпендикулярной плоскости

Общее уравнение плоскости имеет вид (1), где :

(4)

Подставляя координаты точки M₀(5, -4, 4) и координаты нормального вектора плоскости (4) в (3), получим:

Видео:Записать уравнение прямой параллельной или перпендикулярной данной.Скачать

Уравнение прямой а4м перпендикулярной к плоскости а1а2а3

С помощю этого онлайн калькулятора можно построить уравнение прямой, проходящей через данную точку и перпендикуляной данной плоскости. Дается подробное решение с пояснениями. Для построения уравнения прямой введите координаты точки и коэффициенты уравнения плоскости 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:Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.Скачать

Уравнение прямой, проходящей через данную точку и перпендикулярной данной плоскости

Наша цель построить уравнение прямой, проходящей через данную точку M и перпендикулярной к данной плоскости Ax+By+Cz+D=0.

Общее уравнение плоскости имеет вид:

(1)

где n(A,B,C)− называется нормальным вектором плоскости.

Уравнение прямой, проходящей через точку M (x , y , z ) и имеющий направляющий вектор q(l, m, n) имеет следующий вид:

(2)

Для того, чтобы прямая (2) была ортогональна плоскости (1), направляющий вектор q(l, m, n) прямой (2) должен быть коллинеарным нормальному вектору n(A,B,C) плоскости (1)(Рис. 1). Следовательно, в качестве направляющего вектора прямой (2) можно взять нормальный вектор плоскости (1) .

Таким образом, уравнение прямой, проходящей через точку M (x , y , z ) и ортогональный плоскости (1) имеет следующий вид:

(3)

Пример 1. Построить прямую, проходящую через точку M (5, -4, 4) и перпендикулярной плоскости

Общее уравнение плоскости имеет вид (1), где :

(4)

Подставляя координаты точки M (5, -4, 4) и координаты нормального вектора плоскости (4) в (3), получим:

Что ты хочешь узнать?

Видео:10. Параллельность и перпендикулярность плоскостей Решение задачСкачать

Ответ

Проверено экспертом

Даны координаты пирамиды: A1(6,8,2), A2(5,4,7), A3(2,4,7), A4(7,3,7).
1) Координаты векторов.
Координаты векторов находим по формуле:
X = xj — xi; Y = yj — yi; Z = zj — zi
здесь X,Y,Z координаты вектора; xi, yi, zi — координаты точки Аi; xj, yj, zj — координаты точки Аj;
Например, для вектора A1A2
X = x2 — x1; Y = y2 — y1; Z = z2 — z1
X = 5-6; Y = 4-8; Z = 7-2
A1A2(-1;-4;5)
A1A3(-4;-4;5)
A1A4(1;-5;5)
A2A3(-3;0;0)
A2A4(2;-1;0)
A3A4(5;-1;0)

2) Модули векторов (длина ребер пирамиды)
Длина вектора a(X;Y;Z) выражается через его координаты формулой:
a = √(X² + Y² + Z²).
Нахождение длин ребер и координат векторов.
Вектор А1A2= -1 -4 5 L = 6,480740698.
Вектор A2A3= -3 0 0 L =3.
Вектор А1A3= -4 -4 5 L = 7,549834435.
Вектор А1A4= 1 -5 5 L =7,141428429.
Вектор A2A4= 2 -1 0 L = 2,236067977.
Вектор A3A4= 5 -1 0 L = 5,099019514.

3) Уравнение прямой
Прямая, проходящая через точки A1(x1; y1; z1) и A2(x2; y2; z2), представляется уравнениями:

Параметрическое уравнение прямой:
x=x ₀ +lt
y=y ₀ +mt
z=z ₀ +nt
Уравнение прямой A1A2(-1,-4,5)

Параметрическое уравнение прямой:
x=6-t
y=8-4t
z=2+5t.

4) Уравнение плоскости А1А2А3.

-1 -4 5
-4 -4 5 = 0
(x-6)((-4)*5-(-4)*5) — (y-8)((-1)*5-(-4)*5) + (z-2)((-1)*(-4)-(-4)*(-4)) =
= — 15y — 12z + 144 = 0
Упростим выражение: — 5y — 4z + 48 = 0.

5) Уравнение прямой А4М, перпендикулярной к плоскости А1А2А3, — это высота из точки А4 на основание пирамиды.
Прямая, проходящая через точку M₀(x₀;y₀;z₀ ) и перпендикулярная плоскости Ax + By + Cz + D = 0 имеет направляющий вектор (A;B;C).

Уравнение плоскости A1A2A3: — 5y — 4z + 48 = 0.
Уравнение А4М:

6) Уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору A1A2.
Уравнение плоскости, проходящей через точку M ₀(x₀, y₀, z₀ ) перпендикулярно вектору N = (l,m,n), имеет вид:
l(x- x ₀) + m(y- y₀) + n(z- z₀ ) = 0
Координаты точки A4(7;3;7)
Координаты вектора A1A2(-1;-4;5)
-1(x — 7) + (-4)(y — 3) + 5(z — 7) = 0
Искомое уравнение плоскости:
-x — 4y + 5z-16 = 0.

7) Уравнение прямой А3N, параллельной прямой А1А2.

Необходимая для решения точка А3(2; 4; 7) задана по условию, а направляющий вектор для искомой прямой возьмём тот же, что для прямой А1А2, так как они параллельны: n=(-1;-4;5).

Консультации и решение задач по алгебре, геометрии, анализу, дискретной математике.

Лучшие эксперты в этом разделе

даны четыре точки А1(1;-2;7), А2(4;2;10), А3(2;3;5), А4(5;3;7)
составить уравнение:
1). плоскости А1А2А3
2). прямой А1А2
3). прямой А4М, перпендикулярной к плоскости А1А2А3
4). прямой А3N, параллельной прямой А1А2
5) плоскости, проходящей через точку А4 перпендикулярно к прямой А1А2
вычислить:
1). площадь грани А1А2А3
2). объем пирамиды А1А2А3А4
3).угол между ребром А1А4 и гранью А1А2А3 пирамиды
4). координаты точки пересечения прямой А4М с гранью А1А2А3
угол между прямыми А1А2 и А1А3

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, Ivanob dima!
1. A₁A₂ = (3;4;3), A₁A₃ = (1;5;-2).
Чтобы найти уравнение плоскости A₁A₂A₃, вычислим определитель матрицы (по правилу треугольника)
(x-1 y+2 z-7)
(3 4 3)
(1 5 -2)
и приравняем его нулю. Получим:
A₁A₂A₃: 23x – 9y – 11z + 36 = 0.

2. Уравнение прямой, проходящей через две точки, вычисляется в одну строку:
A₁A₂: (x-1)/3 = (y+2)/4 = (z-7)/3.

3. Т.к. A₄M ⊥ A₁A₂A₃, то нормальный вектор (23;-9;-11) плоскости будет направляющим вектором прямой.
A₄M: (x-5)/23 = (y-3)/(-9) = (z-7)/(-11).

4. Т.к. прямые A₃N и A₁A₂ параллельны, то у них общий направляющий вектор A₁A₂ = (3;4;3).
A₃N: (x-2)/3 = (y-3)/4 = (z-5)/3.

5. Т.к. искомая плоскость перпендикулярна прямой A₁A₂, то её нормальным вектором будет A₁A₂ = (3;4;3).
Получаем уравнение:
3(x-5) + 4(y-3) + 3(z-7) = 0,
3x + 4y + 3z – 48 = 0.

2. Объём пирамиды A₁A₂A₃A₄ равен одной шестой модуля смешанного произведения векторов A₁A₂, A₁A₃, A₁A₄. Чтобы его найти, вычислим модуль определителя матрицы,
(3 4 3)
(1 5 -2)
(4 5 0)
составленной из координат этих векторов, и разделим на шесть:
V = 1/6 * |3*5*0 + 4*(-2)*4 + 3*1*5 – 3*5*4 – 4*1*0 – 3*(-2)*5| = 47/6.

4. Найдём точку пересечения прямой A₄M и плоскости A₁A₂A₃. Решим систему уравнений
(x-5)/23 = (y-3)/(-9) = (z-7)/(-11),
23x – 9y – 11z + 36 = 0.
Ответ: (3402/731; 2292/731; 5238/731).

Консультировал: Агапов Марсель Дата отправки: 19.10.2007, 12:35

0

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Видео:10 класс, 18 урок, Теорема о прямой, перпендикулярной к плоскостиСкачать

Уравнения прямой, которая проходит через заданную точку и перпендикулярна к заданной плоскости.

В этой статье мы разберемся с нахождением уравнений прямой, которая в прямоугольной системе координат в трехмерном пространстве проходит через заданную точку и перпендикулярна к заданной плоскости. Сначала разберем принцип составления уравнений такой прямой, после чего перейдем к решению задач.

Навигация по странице.

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

Принцип составления уравнений прямой, проходящей через заданную точку перпендикулярно к заданной плоскости.

Прежде чем приступить к составлению уравнений прямой, которая проходит через заданную точку пространства перпендикулярно к заданной плоскости, освежим в памяти один момент.

В 10 классе на уроках геометрии доказывается теорема: через любую точку трехмерного пространства проходит единственная прямая, перпендикулярная к заданной плоскости. Таким образом, мы можем определить конкретную прямую, указав точку, через которую она проходит, и плоскость, к которой она перпендикулярна.

Сформулируем условие задачи.

Пусть в трехмерном пространстве зафиксирована прямоугольная система координат Oxyz , задана точка , плоскость и требуется написать уравнения прямой a , проходящей через точку М₁ перпендикулярно к заданной плоскости .

Решим эту задачу.

Нам известны координаты точки M₁ , через которую проходит прямая a , уравнения которой нам требуется найти. Но этого мало, чтобы записать уравнения прямой a . Если мы будем знать еще координаты направляющего вектора прямой a , то сможем записать канонические уравнения прямой a в пространстве и параметрические уравнения прямой a в пространстве.

Как же определить координаты направляющего вектора прямой a ? Да очень просто. Так как по условию прямая a перпендикулярна к плоскости , то нормальный вектор плоскости является направляющим вектором прямой a . Таким образом, нам остается отыскать координаты нормального вектора плоскости , принять их за соответствующие координаты направляющего вектора прямой a и записать требуемые уравнения прямой a .

В свою очередь координаты нормального вектора плоскости находятся в зависимости от способа задания плоскости в прямоугольной системе координат Oxyz . Если плоскости в прямоугольной системе координат Oxyz отвечает общее уравнение плоскости вида , то нормальным вектором плоскости является вектор . Если плоскость задается уравнением плоскости в отрезках , то от него следует перейти к общему уравнению плоскости , откуда станут видны координаты нормального вектора плоскости : . Если плоскость задана каким-либо другим способом (например, с помощью трех точек, не лежащих на одной прямой, или с помощью уравнений двух пересекающихся прямых, или с помощью уравнений двух параллельных прямых), то на основании этих данных следует определить общее уравнение плоскости , откуда получить координаты ее нормального вектора.

Итак, задача нахождения уравнений прямой, которая проходит через заданную точку пространства и перпендикулярна к заданной плоскости, решена. Осталось лишь рассмотреть несколько решенных примеров.

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

Примеры нахождения уравнений прямой, которая проходит через заданную точку пространства и перпендикулярна к заданной плоскости.

В этом пункте статьи мы приведем подробные решения наиболее характерных задач, в которых находятся уравнения прямой, проходящей через заданную точку пространства перпендикулярно к заданной плоскости.

Начнем с самого простого случая, когда требуется написать уравнения прямой, проходящей через заданную точку перпендикулярно к одной из координатных плоскостей.

Напишите канонические уравнения прямой a , которая проходит через точку и перпендикулярна координатной плоскости Oyz .

Нормальным вектором координатной плоскости Oyz является координатный вектор . Так как прямая a перпендикулярна плоскости Oyz , то является ее направляющим вектором. Итак, мы знаем координаты точки, лежащей на прямой a , и координаты ее направляющего вектора, то есть, можем написать ее канонические уравнения: .

.

Аналогично решается задача, в условии которой даны координаты точки, через которую проходит прямая, и задана плоскость с помощью общего уравнения плоскости.

Составьте параметрические уравнения прямой a , проходящей через точку перпендикулярно к плоскости .

Направляющим вектором прямой a является нормальный вектор плоскости , то есть, . Теперь мы можем записать требуемые уравнения прямой a . Они имеют вид .

.

В заключении рассмотрим пример составления уравнений прямой, которая проходит через заданную точку пространства и перпендикулярна к плоскости, заданной тремя не лежащими на одной прямой точками.

В прямоугольной системе координат Oxyz в трехмерном пространстве заданы три точки . Напишите уравнения прямой a , проходящей через начало координат перпендикулярно к плоскости ABC .

Направляющим вектором прямой, проходящей через начало координат перпендикулярно к плоскости АВС , является нормальный вектор плоскости АВС . Нормальным вектором плоскости АВС является векторное произведение векторов и . Найти указанное векторное произведение мы сможем, если будем знать координаты векторов и . Вычислим координаты векторов и по координатам точек А , В и С (при необходимости смотрите статью нахождение координат вектора по координатам точек его конца и начала): .

Тогда, , а в координатной форме (при необходимости обращайтесь к статье координаты вектора).

Теперь мы можем записать требуемые уравнения прямой a , которая проходит через точку и перпендикулярна к плоскости ABC : .

Приведем второй способ решения этой задачи.

Составим уравнение плоскости, проходящей через три заданные точки А , В и С , , откуда виден нормальный вектор этой плоскости . Далее принимаем этот вектор за направляющий вектор прямой a и записываем ее уравнения.

.

💡 Видео

9 класс, 7 урок, Уравнение прямойСкачать

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

Уравнение прямой в пространстве через 2 точки. 11 класс.Скачать

Найти уравнение плоскости проходящей через прямую и перпендикулярно плоскостиСкачать

Уравнение прямой на плоскости. Решение задачСкачать

§8.1 Общее уравнение прямой на плоскостиСкачать

Задача 8. Написать уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору.Скачать

Параметрические уравнения прямойСкачать

12. Уравнения прямой в пространстве Решение задачСкачать

Уравнения прямой на плоскости | Векторная алгебраСкачать

Уравнение плоскости через 3 точкиСкачать

Аналитическая геометрия, 6 урок, Уравнение прямойСкачать