《直线与平面的关系及其应用》由会员分享,可在线阅读,更多相关《直线与平面的关系及其应用(3页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、直线与平面的关系及其应用8.6.1 两平面之间的关系设两个平面的法向量为 n1 和 n2,=(n1,n2 ),我们把=min , -称为两个平面的夹角。假设两个平面为为 1:A1x+B1y+C1z+D1=0,2:A2X+B2Y+C2Z+D2=0. 它们的法向量分别为 n1=A1 ,B1,C1 ,n2= A2,B2,C2.个平面的夹角为 ,根据规定,0 /2,且cos=cos (n1,n2 )=(记两 n1.n2)/(n1.n2)=(A1A2+B1B2+C1C2)/( . ).1.1.CBA2.2CBA平面 1,2 相互垂直的充分必要条件是 n1n2,即 A1A2+B1B2+C1C2=0.平面
2、1,2 相互平行的充分必要条件是 n1n2,即A1/A2=B1/B2=C1/C2.8.6.2 两直线之间的关系设 s1, s2 分别是直线 L1,L2 的方向向量,=(s1s2)。我们称=min,- 为直线 L1,L2 的夹角。假设两直线方程为 L1:(x-x1)/m1=(y-y1)/n1=(z-z1)/p1,L2:(x-x2)/m2=(y-y2)/n2=(z-z2)/p2.它们分别过p1(x1,y1,z1) ,p2(x2,y2,z2) ;方向向量分别为s1=m1,n1,p1,s2=m2,n2,p2,记两直线的夹角为 ,则cos=cos(s1,s2)=(s1.s2)/(s1.s2)=(m1m2
3、+n1n2+p1p2)/( . )1.1.pnm22pnmL1.L2 相互垂直的充分必要条件是 s1s2,即 m1m2+n1n2+p1p2=0.L1,L2 相互平行的充分必要条件是 s1s2,即 m1/m2=n1/n2=p1/p2.直线 L1,L2 共面的充分必要条件为 s1,s2,p1p2 的混合积(s1s2 ) .p1p2 向量=08.6.3 应用1。一平面通过两点 m1(1,1,1)和 m2(0,1, ,-1)且垂直与平面x+y+z=0,求他的方程。解:设 n=A,B,C为所求平面的法向量。因 m1m2=-1,0,2在所求平面上,所以-A-2C=0.又所求平面垂直于也只平面,所以 A+B
4、+C=0.所以 A=-2C,B=C.由点法式方程知,所求方程为-2C(x-1)+C(y-1)+C(z-1)=0所以 2x-y-z=02.求通过点 m0(1,5,-1)且与直线 L0:(X-5)=(y+1)/-1=z/2 垂直相交的直线方程。作一个过 m0 且垂直于 L0 的平面:(x-1)-(y-5 )+2(z+1)=0,X-y+2z+6=0再求 L0 与该平面的交点,把 L0 写成参数方程 x=5+t,y=-1-t ,z=2t所以平面的方程(5+t)-(-1-t)+4t+6=0得 t=-2,交点 m1(3,1,-4).写过 m0(1,5,-1) ,m1(3,1,-4)的直线方程(X-1)/(3-1)=(y-5)/(1-5)=(z+1)/(-4+1) ,即 (X-1)/2=(y-5)/-4=(z+1)-3.