空间直线
空间直线
空间直线由两个相交平面决定,方程组可表示这条直。
一般方程
点向式方程
又称对称式方程。
方向向量:平行于直线的向量。设(m,n,p),m,n,p为直线的一组方向数。
方向余弦:方向向量的余弦。
参数方程
由点向式方程转化来。
夹角
直线夹角
利用直线的方向向量的夹角表示直线的夹角。范围是0~180.
直线与平面夹角
直线与其在平面上投影的夹角。本质仍是直线与直线的夹角,范围0~180.
用法向量与方向向量的夹角表示直线与平面的夹角。因为两者互余,所以仍能用余弦(点成)运算。
平面束
过一直线的所有平面称为平面束。
求直线方程
要么知道相交的两平面,要么知道直线上一点和方向向量
- 一般式方程化其他方程:不难看出除了一般式,其他方程需要方向向量。由于方向向量垂直与两平面法线,可用两平面法线叉乘求出方向向量。再代入任意值求出直线上一点。已知一点、方向向量即可转化。
- 过已知一点,垂直一平面的直线方程:方向向量为平面法向量,利用已知点写点向式方程
- 过已知一点,平行于两平面交线的直线方程:方法一利用法线叉乘求出方向向量,利用已知点写点向式方程 方法二过点做平行于已知两平面的平面,即可写出一般方程
- 求已知直线与已知平面的交点:将直线的参数方程带入平面,回代求出点坐标。当直线参数满足平面方程时,代表直线取这个参数时点满足平面方程,即点在平面上。
- 求过已知一点,与另一已知直线垂直相交的直线:过点作平面垂直与已知直线(法向量为方向向量),求已知直线与平面交点(见求点或距离_1),由两点得出所求直线方向向量,与任意一点可得点向式方程。
- 求已知直线在已知面上的投影直线方程:求平面束方程,根据两平面垂直(即法线垂直)求出垂直平面,用两平面写出一般方程
求点或距离
- 求已知直线与已知平面的交点:将直线的参数方程带入平面,回代求出点坐标。当直线参数满足平面方程时,代表直线取这个参数时点满足平面方程,即点在平面上。
- 求点在平面上的投影:求过点且垂直平面的直线,法向量等于方向向量,再利用参数方程求点(见1)
- 求点到直线距离:作过点且与直线垂直的平面,法向量等于方向向量,求线与平面交点(见1),求交点与已知点距离即可