两个平面怎么求相交直线(两个平面交于一直线,直线怎么求)



1、两个平面怎么求相交直线

求解两个平面的相交直线涉及到解析几何中的平面方程概念。

给定两个平面方程:

平面 1:Ax + By + Cz + D = 0

平面 2:Ex + Fy + Gz + H = 0

要求解它们的相交直线,可以采取以下步骤:

1. 求解联立方程组:

利用平面方程的系数,建立联立方程组:

Ax + By + Cz = -D

Ex + Fy + Gz = -H

求解此联立方程组,得到相交直线上的点坐标(x0, y0, z0)。

2. 求解方向向量:

相交直线的方向向量为两个平面法向向量的叉积:

v = (A, B, C) × (E, F, G)

3. 求解参数方程:

相交直线的参数方程为:

x = x0 + vt

y = y0 + wt

z = z0 + ut

其中,t 是参数,决定了直线上的不同点。

示例:

求解平面

平面 1:2x + 3y + 4z - 10 = 0

平面 2:x - y + 2z + 5 = 0

的相交直线。

解:

1. 求解联立方程组:

2x + 3y + 4z = 10

x - y + 2z = -5

得到相交点坐标 (2, 1, 1)。

2. 求解方向向量:

v = (2, 3, 4) × (1, -1, 2) = (-10, -2, -5)

3. 求解参数方程:

x = 2 - 10t

y = 1 - 2t

z = 1 - 5t

因此,两个平面的相交直线可以表示为:

x = 2 - 10t

y = 1 - 2t

z = 1 - 5t

2、两个平面交于一直线,直线怎么求

两个平面相交,其交线为一条直线。求解这条直线需要了解两个平面的方程。

步骤:

1. 写出两个平面的方程:

平面方程的一般形式为:Ax + By + Cz + D = 0,其中 A、B、C 为平面的法向量,D 为截距。

例如:平面 1 的方程为:a1x + b1y + c1z + d1 = 0

平面 2 的方程为:a2x + b2y + c2z + d2 = 0

2. 计算法向量叉乘:

两平面法向量的叉乘即为交线的单位方向向量。

方向向量: n =

3. 选取一个点:

交线上的任意一点都可以用作起点。通常选取两个平面的交点作为起点。

例如:点 P (x0, y0, z0)

4. 建立参数方程:

交线可以表示为一个参数方程,其中 t 为参数。

参数方程: r = P + tn,其中 r 为交线上的点

5. 简化方程:

将方向向量分解为 x、y、z 分量,代入参数方程,并简化得到交线的方程。

交线方程: x = x0 + (a1 b2 - a2 b1) t

y = y0 + (b1 c2 - b2 c1) t

z = z0 + (c1 a2 - c2 a1) t

3、两个平面怎么求相交直线的方法

两个平面求相交直线有两种方法:

方法一:法向量法

1. 求出两个平面的法向量 n? 和 n?。

2. 求出 n? x n? 。

3. n? x n? 即为相交直线的方向向量。

4. 任意取两平面上一组对应点 P? 和 P? 。

5. 过点 P? 作方向为 n? x n? 的直线 l?。

6. 过点 P? 作方向为 n? x n? 的直线 l?。

7. 直线 l? 和直线 l? 即为相交直线。

方法二:点法

1. 任意取两平面上一组对应点 P? 和 P? 。

2. 用向量 P?P? 作为相交直线的方向向量。

3. 令直线方程为 r = P? + tP?P?,其中 P? 为任意一点。

4. 将点 P? 和点 P? 代入直线方程,求解 t? 和 t?。

5. 则相交直线的参数方程为:r = P? + t(P? - P?) = P? + s(P? - P?) (t, s 为参数)。

4、两个平面怎么求相交直线方程

两个平面求交直线方程的方法:

步骤 1:求解平面方程组

令两平面方程组为:

a1x + b1y + c1z + d1 = 0

a2x + b2y + c2z + d2 = 0

将方程组化为:

```

Ax + By + Cz + D = 0

Ex + Fy + Gz + H = 0

```

联立求解两个方程组,得到交直线方程组的系数:x_0、y_0、z_0。

步骤 2:确定直线参数方程

若交直线方程形如:

```

x = x0 + t a

y = y0 + t b

z = z0 + t c

```

其中,t 是参数,a、b、c 是方向向量。它们可以通过求解如下方程组得到:

```

a = B G - F C

b = C E - A G

c = A F - B E

```

步骤 3:写入直线方程

将求得的 x_0、y_0、z_0 和方向向量 a、b、c 代入参量方程,即可得到两平面相交直线方程:

```

x = x0 + t a

y = y0 + t b

z = z0 + t c

```

实例:

已知两个平面方程:

```

x + y - z + 1 = 0

2x - y + 2z - 3 = 0

```

求相交直线方程。

解:

步骤 1:化简方程组:

```

x + y - z + 1 = 0

2x - y + 2z - 3 = 0

```

步骤 2:联立求解方程组:

```

x = 2/3

y = -1/3

z = 1

```

步骤 3:求解方向向量:

```

a = -5/3

b = -1/3

c = 8/3

```

步骤 4:写入直线方程:

```

x = 2/3 - 5/3 t

y = -1/3 - 1/3 t

z = 1 + 8/3 t

```

因此,两平面相交直线方程为:

```

x = 2/3 - 5/3 t

y = -1/3 - 1/3 t

z = 1 + 8/3 t

```

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