複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

平面方程

鎖定
“平面方程”是指空間中所有處於同一平面的點所對應的方程,其一般式形如Ax+By+Cz+D=0 [1] 
中文名
平面方程
外文名
Planar Equation
分    類
截距式、點法式、一般式、法線式
學科領域
數學
名詞屬性
數學術語
截距式
x/a+y/b+z/c=1
點法式
A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0
一般式
Ax+By+Cz+D=0
法線式
xcosα+ycosβ+zcosγ=p

平面方程定義

在空間座標系內,平面的方程均可用是xyz的三元一次方程Ax+By+Cz+D=0來表示。
由於平面的點法式方程A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0是x,y,x的一次方程,而任一平面都可以用它上面的一點及它的法線向量來確定,所以任何一個平面都可以用三元一次方程來表示 [2] 

平面方程類型

平面方程一、截距式

設平面方程為Ax+By+Cz+D=0,若D不等於0,取a=-D/A,b=-D/B,c=-D/C,則得平面的截距式方程x/a+y/b+z/c=1 [3] 
它與三座標軸交點分別為P(a,0,0),Q(0,b,0),R(0,0,c),其中,a,b,c依次稱為該平面在x,y,z軸上的截距

平面方程二、點法式

圖示 圖示
n為平面的法向量,n=(A,B,C),M,M'為平面上任意兩點,則有n·MM'=0, MM'=(x-x0,y-y0,z-z0),從而得平面的點法式方程:A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0 [3] 
三點求平面可以取向量積為法線
任一三元一次方程的圖形總是一個平面,其中x,y,z的係數就是該平面的一個法向量的座標。
兩平面互相垂直相當於A1A2+B1B2+C1C2=0
兩平面平行或重合相當於A1/A2=B1/B2=C1/C2
點到平面的距離=abs(Ax0+By0+Cz0+D)/sqrt(A^2+B^2+C^2) 求解過程:面內外兩點連線在法向量上的映射Prj(小n)(帶箭頭P1P0)=數量積

平面方程三、一般式

Ax+By+Cz+D=0 [3]  ,其中A,B,C,D為已知常數,並且A,B,C不同時為零。

平面方程四、法線式

xcosα+ycosβ+zcosγ=p [3]  ,其中cosα、cosβ、cosγ是平面法矢量的方向餘弦,p為原點到平面的距離。
參考資料
  • 1.    左華榮.高中數學公式定理理解與應用手冊:[M].成都:四川出版集團·四川辭書出版社
  • 2.    劉國輝主編,高等數學基礎複習13講,蘇州大學出版社,2015.09
  • 3.    慕運動、焦萬堂.高等數學(輕工類)(第二版):科學出版社有限責任公司,2017年