空间平面在放射坐标系下有下面四种表示形式:
一
参数式
过一点,且平行于两个不共线的向量可确定一个平面。思路为三向量共面。两个已知向量前的系数称为参数.
二
三点式
过不共线的三点可确定一个平面。导出可用参数式的思路。不共线的三点,可构造两个不共线的向量。将参数方程理解为关于两个参数与—1的三元线性齐次方程组,有非零解的充要条件是对应的系数行列式(三阶)等于零。好记忆的是相应的四阶行列式等于零。
三 截距式
过坐标轴上的三点确定的平面。思路用三点式的结论。因为坐标轴上的点的坐标比较简单,所以能整理成与平面截距式直线类似的特殊形式。
四 一般式
即一般的三元一次方程。思路与三点式紧密相关。由三点式的三阶行列式的展开式可得,平面方程为三元一次方程;再由三元一次方程的三个解与原方程组成的关于A,B,C,D的四元齐次线性方程组,有非零解的充要条件是系数行列式等于零可知,正好是三点式表示的平面。
空间平面在直角坐标系下还有两种表示形式,与上面的形式一道排列为:
五
点法式
过一点,且与一个已知的非零向量垂直的平面是确定的。导出思路:以已知点为起点,任一点为终点的向量与已知非零向量垂直,其充要条件是其内积等于零。这种形式可化为前面的一般式。
六
法线式
已知平面法线与平面的交点(垂足)及原点到平面的距离,可确定一个平面。思路是以垂足为起点,任一点为终点的向量与法线垂直,其内积等于零。这种形式也是一般式的特例。
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