В аффинной системе координат
Плоскость в пространстве можно задать точкой и двумя неколлинеарными векторами, параллельными ей (или принадлежащими ей) или тремя точками, не лежащими на одной прямой. В первом случае этот факт будем обозначать так: ; во втором – .
Пусть в пространстве дана аффинная система координат .
1. Уравнение плоскости, заданной точкой и двумя неколлинеарными векторами.
Пусть , || (рис. 65), в системе .
тогда и только тогда, когда векторы и компланарны, т.е. их смешанное произведение . Переходя к координатам, получим уравнение:
. (20)
Итак, если , то ее координаты удовлетворяют уравнению (20). Если , то векторы и некомпланарны, следовательно, координаты точки не удовлетворяют уравнению (20). Таким образом, уравнение (20) есть уравнение плоскости . Оно называется
уравнением плоскости, заданной точкой и двумя неколлинеарными векторами и .
2. Параметрическое уравнение плоскости.
Пусть , .
тогда и только тогда, когда векторы и компланарны. По теореме о компланарных векторах . Переходя к координатам, получаем: или
(21)
Система уравнений (21) называется параметрическим уравнением плоскости.
Действительные числа u и v называются параметрами.
Геометрический смысл параметров u и v: для любой точки существует единственная пара параметров , удовлетворяющих уравнениям (21), и обратно, и .
3. Уравнение плоскости, заданной тремя точками.
Пусть не лежат на одной прямой, , , .
Так как точки , и не лежат на одной прямой, то || (рис. 66). Следовательно, плоскость можно задать точкой и двумя неколлинеарными векторами и : . Применяя уравнение (20), получаем:
. (22)
Уравнение (22) называется уравнением плоскости, заданной тремя точками .
4. Уравнение плоскости «в отрезках».
Пусть , , (рис. 67), где .
Используя уравнение (22), получим:
;
т.е. .
Раскроем определитель, стоящий в левой части, и преобразуем это выражение:
; ; разделим обе части этого уравнения на : , откуда получаем уравнение:
. (23)
Уравнение (23) называется уравнением плоскости «в отрезках».
Геометрический смысл а, в и с: а – это абсцисса точки пересечения плоскости с осью , в – ордината точки пересечения с осью , с - аппликата точки пересечения с осью аффинной системы координат.
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 1534;