Уравнения прямой и плоскости в пространствеРасстояние между двумя точками и : (14) Деление отрезка , точкой в заданном отношении : (15) Уравнение прямой, которая проходит через точку в заданном направлении: , (16) где k – ее угловой коэффициент. Если прямая параллельна оси , то ее уравнение , если прямая параллельная оси , то ее уравнение . Уравнение прямой, которая проходит через две точки и : (17) Пересечение двух прямых находится по формуле: (18) Система имеет единое решение, если . Если , то прямые параллельны. (19) Если , то прямые совпадают.. (20) Каноническое уравнение прямой в пространстве: , где – координаты точки, через которую проходит прямая, а m, n, p – направляющие коэффициенты прямой, которые являются проекциями на координатные оси Ox, Oy, Oz направляющего вектора прямой. Острый угол между прямой и плоскостью : (21) Уравнение прямой, которая проходит через две данные точки А (х1, b1, z1) и B (x2, y2, x2): . (22) Условие параллельности прямой и плоскости: (23) Условие перпендикулярности прямой и плоскости: (24) Общее уравнение плоскости: . (25) Вектор , перпендикулярный плоскости, называется нормальным вектором плоскости. Уравнение плоскости, которая проходит через точку перпендикулярно вектору : . (26) Уравнение плоскости, проходящей через три точки , , : (27) Уравнение плоскости в отрезках на осях: , (28) где a, b, и с – величины отрезков, которые отсекает плоскость на осях координат. Уравнение связки плоскостей, проходящих через точку : . (29) Коэффициенты А, В, С определяют разные плоскости, которые проходят через данную точку. Угол между плоскостями и : . (30) Условие параллельности плоскостей: (31) Условие перпендикулярности плоскостей: (32) Расстояние от точки до плоскости : (33) Пример 1. Составить уравнение прямой, которая проходит через точки А (3; – 4) и В (4; 5). Решение. За первую примем, например, точку А, тогда, х 1 = 3, х 2 = 4, b 1 = – 4, b 2 = 5. Имеем . Общее уравнение прямой . Пример 2. Составить уравнение прямой, которая проходит через точку А(3; –4) параллельно прямой , и перпендикулярно ей. Решение. Угловой коэффициент данной прямой . Соответственно условиям параллельности и перпендикулярности двух прямых угловой коэффициент параллельной прямой , а перпендикулярной прямой , тогда уравнения искомых прямых имеют вид: параллельной – , перпендикулярной – . Пример 2. Определить расстояние от точки до прямой . Решение. Имеем . Пример 3. Найти расстояние от точки до плоскости . Решение. Подставив в формулу расстояния от точки до плоскости значения А = 7; В = – 6; Z = – 6; х 1 = 2; b 1 = 3; z 1 = –1, имеем: Пример 4. Уравнение плоскости преобразовать в формулу отрезков на осях. Решение. Перенесем свободный член 24 в правую часть уравнения и получим . Разделив обе части на – 24, получим: Пример 3. Найти острый угол между плоскостями: Решение. По формуле угла между плоскостями получим, если учесть, что А 1= 5; В 1 = – 3; Z 1 = 4; и А 2 =3; В 2 = – 4; Z 2 = –2: ; ; ; . В формуле следует взять абсолютную величину правой части, так как надо найти острый угол между плоскостями и, значит, . Пример 6. Вычислить объем тетраэдра с вершинами , , и , и его высоту, опущенную из вершины на грань . Решение. Из вершины проведем векторы , и . В соответствии с геометрическим смыслом смешанного произведения . С другой стороны, , где соответственно геометрическому смыслу векторного произведения . Тогда . Вычисляем смешанное произведение: и находим объем тетраэдра (ед. длины)3. Вычисляем координаты векторного произведения: и его модуль . Находим высоту: (ед. длины). Итак, (ед. длины)3, 11 (ед. длины).
|