平面方程的基本定义
三维空间中所有处于同一平面的点所对应的方程,任何一个平面都可以用三元一次方程来表示。
平面方程表达式
表达式限定条件特殊含义一般式Ax+By+Cz+D=0A,B,C,D为已知常数,并且A,B,C不同时为零。
D=0时,该平面过原点,
(A,B,C)是该平面的法向量。
点法式A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0A,B,C,D为已知常数,并且A,B,C不同时为零。(A,B,C)是该平面的法向量,(x0,y0,z0)是该平面上的点。截距式x/a+y/b+z/c=1若该平面在一个轴上没有截距,则这个平面平行于该轴,表达式为两元一次方程;若该平面在两个轴上没有截距,则这个平面平行于这两个轴,表达式为一元一次方程。该平面过(a,0,0),(0,b,0),(0,0,c),a,b,c依次称为该平面在x,y,z轴上的截距。法线式xcosα+ycosβ+zcosγ=p p为原点到平面的距离,cosα、cosβ、cosγ是平面法向量的方向余弦。。
确定一个平面需要的条件
点法式:
1、平面上的一个点;
2、该平面的法向量。
标准式:
1、平面上的一个点;
2、两个不共线且与平面平行的向量。
三点式:
1、三个不同时共线的点。
注意:若已知三个点求平面方程,通常利用这三个点得出两个向量,然后转化为点法式或标准式。
推导过程
推导(因为输入法不便,向量上方箭头省略。)备注点法式
已知:一个平面过点M0(x0,y0,z0),平面的法向量为n(A,B,C),其中A、B、C不同时为0。
证明:取平面内的一个点M(x,y,z),则n⊥MM0,即向量MM0(x-x0,y-y0,z-z0)与n内积等于0。
⇒A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0。
一般式三维空间中所有处于同一平面的点所对应的方程,任何一个平面都可以用三元一次方程来表示。 截距式
已知:一个平面过(a,0,0),(0,b,0),(0,0,c)三点。
证明:设这个平面的方程为Ax+By+Cz+D=0,将三个点带入后得到A=-D/a,B=-D/b,C=-D/c,将ABC三个值分别带入到方程中,通过移项整理后,⇒x/a+y/b+z/c=1
法线式略。