已知两个平面求相交直线(已知两个平面垂直,过一个平面内任 🦟 意一点作交线的垂线)



1、已知两个平面 🐝 求相交直线

🕸 解已知两个平面相交直线

🌹 义:

平面:空间中由 🌿 无限多条直线组 🌺 成的平面。

相交直线:两 🐵 条不同的直线在空间中有一个公共 🌾 点。

求解 🐬 🐧 🪴

1. 设 🐋 定坐标系 🌴

在空间中建立一个笛卡尔坐标系,使得 🐯 两个平面分别 🐞 🦆

P1: ax + by + cz + d1 = 0

P2: a'x + b'y + c'z + d2 = 0

2. 求 💐 出法向 🐋 量:

🌸 个平面的法向量分别为 🦢

```

n1 = (a, b, c)

n2 = (a', b', c')

```

3. 求出直线方向 🦅 向量:

相交直线在两个平面 💮 的交点处的方向向量与两平面法向量垂直,因此方向向量为:

```

v = n1 x n2

```

4. 求出 🐶 交点:

代入其中一 🐶 个平面方程,求出交点坐 🐛 🐎

```

a x0 + b y0 + c z0 + d1 = 0

```

5. 求 🌼 🌷 参数 🐋 方程:

🐵 交直线的参数 💐 方程 🐛 为:

```

x = x0 + vt

y = y0 + wt

z = z0 + ut

```

其中,(x0, y0, z0)是交点坐标是,v、w、u方v向向量 🐟 的三个分量是,t参数。

注意事项 🪴

如果两平面平 🐬 行,则没有相交直线。

如果两平面重合,则相交直线为两平 🐼 面内 🐘 所有直 🌺 线。

2、已知两个平面垂直,过一个平面内任意一点作交 🕷 线的垂线

已知两个平面α和β垂 🌴 直,过平面α内任意一点P作交 🌼 线的垂线PQ。

🐋 明:

过点P作 🌺 直线PA,与 💮 β平面交于点 🐎 A。

由于α和β垂直,所以 🦍 垂直 🐧 于PA平β面。

🐟 🦊 ,PQ перпендикуляр于 PA。

又因为 🦊 PQ перпендикуляр于 β平面,所PQ перпендикуляр以于 β平面上的直线AQ。

故PQ垂直于 🦊 三角形 🐡 PAQ的平面,即于PQ перпендикуляр交 🌲 线AQ。

过α平面内任意一点作交线的垂线垂 🐠 PQ直于 🍁 交线AQ。

🪴 🦍

已知两个平面垂直,过,一个平面 🌻 内任意一点作交线的垂线这条垂线垂直于交线。

3、知道两个平面的方程如何确定交线 🐯 的方程

4、已 🐯 知两平面的方程求交线的方向向量

已知两平面 🦉 的方程求交线的方向向量

求两平 🐘 面的交线的方法 🍁 有多种,其中一种是利用交线的方向向量来求交点。已知两平面的方程为:

```

Ax + By + Cz + D = 0

A'x + B'y + C'z + D' = 0

```

则交 🦆 线的方 🦢 向向量为:

```

u = (B'C - BC', C'A - CA', A'B - AB')

```

🌳 🐒

设交线上的任意一点为 🕷 P(x0, y0, z0),则有:

```

Ax0 + By0 + Cz0 + D = 0

A'x0 + B'y0 + C'z0 + D' = 0

```

🌹

```

x = x0 + at, y = y0 + bt, z = z0 + ct

```

其中 a, b, c 是参 🌿 数。则 P 点在第一平面上运动时,a、b、c 满足 🦈

```

(B'C - BC')a + (C'A - CA')b + (A'B - AB')c = 0

```

🐘

```

u ? (a, b, c) = 0

```

这说明 u 与交 🐞 线上的任意向量垂直,因 u 此是交线的方向向量。

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