平面及其方程ppt课件.ppt

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1、第三节一、平面二、直线三、关于平面与直线的讨论机动目录上页下页返回结束空间平面与直线第七章①一、平面的点法式方程设一平面通过已知点且垂直于非零向称①式为平面的点法式方程,求该平面的方程.法向量.量则有故机动目录上页下页返回结束例1.求过三点即解:取该平面的法向量为的平面的方程.利用点法式得平面的方程机动目录上页下页返回结束此平面的三点式方程也可写成一般情况:过三点的平面方程为说明:机动目录上页下页返回结束特别,当平面与三坐标轴的交点分别为此式称为平面的截距式方程.时,平面方程为分析:利用三点式按第一行展开得即机动目录上页下页返回结束二、平面的一般方程设有三元

2、一次方程以上两式相减,得平面的点法式方程此方程称为平面的一般任取一组满足上述方程的数则显然方程②与此点法式方程等价,②的平面,因此方程②的图形是法向量为方程.机动目录上页下页返回结束特殊情形•当D=0时,Ax+By+Cz=0表示通过原点的平面;•当A=0时,By+Cz+D=0的法向量平面平行于x轴;•Ax+Cz+D=0表示•Ax+By+D=0表示•Cz+D=0表示•Ax+D=0表示•By+D=0表示平行于y轴的平面;平行于z轴的平面;平行于xoy面的平面;平行于yoz面的平面；平行于zox面的平面.机动目录上页下页返回结束例2.求通过x轴和点(4,–3,–1)的平面方

3、程.例3.用平面的一般式方程导出平面的截距式方程.解:因平面通过x轴,设所求平面方程为代入已知点得化简,得所求平面方程机动目录上页下页返回结束二、空间直线方程因此其一般式方程1.一般式方程直线可视为两平面交线，(不唯一)机动目录上页下页返回结束2.点向式方程故有说明:某些分母为零时,其分子也理解为零.设直线上的动点为则此式称为直线的点向式方程(也称为点向式方程)直线方程为已知直线上一点例如,当和它的方向向量机动目录上页下页返回结束3.参数式方程设得参数式方程:机动目录上页下页返回结束例4.用点向式及参数式表示直线解:先在直线上找一点.再求直线的方向向量令x=1,解方程

4、组,得交已知直线的两平面的法向量为是直线上一点.机动目录上页下页返回结束故所给直线的点向式方程为参数式方程为解题思路:先找直线上一点;再找直线的方向向量.机动目录上页下页返回结束三、关于平面与直线的讨论1、两平面的夹角设平面∏1的法向量为平面∏2的法向量为则两平面夹角的余弦为即两平面法向量的夹角(常为锐角)称为两平面的夹角.机动目录上页下页返回结束特别有下列结论：机动目录上页下页返回结束因此有例5.一平面通过两点垂直于平面∏:x+y+z=0,求其方程.解:设所求平面的法向量为即的法向量约去C,得即和则所求平面故方程为且机动目录上页下页返回结束则两直线夹角满足设直线

5、两直线的夹角指其方向向量间的夹角(通常取锐角)的方向向量分别为机动目录上页下页返回结束2.两直线的位置关系特别有:机动目录上页下页返回结束例2.求以下两直线的夹角解:直线直线二直线夹角的余弦为(参考P332例2)从而的方向向量为的方向向量为机动目录上页下页返回结束当直线与平面垂直时,规定其夹角线所夹锐角称为直线与平面间的夹角;3.直线与平面的位置关系当直线与平面不垂直时,设直线L的方向向量为平面的法向量为则直线与平面夹角满足直线和它在平面上的投影直︿机动目录上页下页返回结束特别有:解:取已知平面的法向量则直线的点向式方程为直的直线方程.为所求直线的方向向量.

6、垂例3.求过点(1,－2,4)且与平面机动目录上页下页返回结束外一点,求例5.设解:设平面法向量为在平面上取一点是平面到平面的距离d.,则P0到平面的距离为(点到平面的距离公式)机动目录上页下页返回结束内容小结1.平面基本方程:一般式点法式截距式三点式机动目录上页下页返回结束2.空间直线方程一般式点向式参数式机动目录上页下页返回结束3.平面与平面之间的关系平面平面垂直:平行:夹角公式:机动目录上页下页返回结束平面:L⊥L//夹角公式：4.面与线间的关系直线L:机动目录上页下页返回结束直线5.线与线的关系直线夹角公式:机动目录上页下页返回结束第六节目录上页下页返回

7、结束作业P23：2,7,8,10，11，14备用题求过点且垂直于二平面和的平面方程.解:已知二平面的法向量为取所求平面的法向量则所求平面方程为化简得机动目录上页下页返回结束