求助高数!!!
设平面过点(3,1,-2),且通过直线(x-4)/5=(y+3)/2=z/1,求该平面方程。知道答案,但不知道怎么做,求过程。...
设平面过点(3,1,-2),且通过直线(x-4)/5=(y+3)/2=z/1,求该平面方程。
知道答案,但不知道怎么做,求过程。 展开
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方法一:利用共面的向量的混合积为0来求解。点A(3,1,-2)直线上的点B(4,-3,0)直线的方向向量n(5,2,1),平面上任意一点C(x,y,z)可以知道,向量:AB,n,AC是共面向量,所以他们的混合积为0,据此得到一个三阶行列式,化简这个行列式就可以得到平面方程。 解答过程略
方法二:同上,利用n和AB的叉积求出平面的法向量,然后用平面的点向式求解。 解答过程略
方法三:利用平面簇的方法来求解。
过直线(x-4)/5=(y+3)/2=z/1的平面有无穷多个,我们要求的仅仅是其中的一个。
而平面簇的表达式可以如下:2x-8-5y-15+k(2z-y-3)=0,其中k是待求的系数。
我们此时仅需要把点(3,1,-2)带入上面的方程,求出相应的k值即可,这里k=-11/4
所以我们把k=-11/4带入上式,化简即可得到8x-9y-22z+59=0
其中需要注意,此平面簇并不包含平面2z-y-3=0,但是我们并没有做什么特别的说明,这是因为,如果在上面的方程中解不出相应的k值,那我们就能肯定平面2z-y-3就是我们需要的平面!(试想为什么这么说)
比如,点(3,1,-2)的坐标变成了(2,-1,0),我们如果带进去,发现会出现-14=0,这说明此点并不在我们的平面簇上,但是由于我们给出的平面簇仅仅漏掉了平面2z-y-3=0,同时我们还知道:一条直线和其外一点,必定确定位移一个平面,
此时就很明显了:平面肯定存在,而且除了2z-y-3=0外其他平面均不满足,那么2z-y-3=0当然就是那个满足条件的平面了,至于是不是,方法很简单,把点的坐标带入验算即可!
方法二:同上,利用n和AB的叉积求出平面的法向量,然后用平面的点向式求解。 解答过程略
方法三:利用平面簇的方法来求解。
过直线(x-4)/5=(y+3)/2=z/1的平面有无穷多个,我们要求的仅仅是其中的一个。
而平面簇的表达式可以如下:2x-8-5y-15+k(2z-y-3)=0,其中k是待求的系数。
我们此时仅需要把点(3,1,-2)带入上面的方程,求出相应的k值即可,这里k=-11/4
所以我们把k=-11/4带入上式,化简即可得到8x-9y-22z+59=0
其中需要注意,此平面簇并不包含平面2z-y-3=0,但是我们并没有做什么特别的说明,这是因为,如果在上面的方程中解不出相应的k值,那我们就能肯定平面2z-y-3就是我们需要的平面!(试想为什么这么说)
比如,点(3,1,-2)的坐标变成了(2,-1,0),我们如果带进去,发现会出现-14=0,这说明此点并不在我们的平面簇上,但是由于我们给出的平面簇仅仅漏掉了平面2z-y-3=0,同时我们还知道:一条直线和其外一点,必定确定位移一个平面,
此时就很明显了:平面肯定存在,而且除了2z-y-3=0外其他平面均不满足,那么2z-y-3=0当然就是那个满足条件的平面了,至于是不是,方法很简单,把点的坐标带入验算即可!
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