3.1.4. Уравнение плоскости в отрезках Skip Navigation LinksВысшая математика > 3. Аналитическая геометрия > 3.1. Плоскость и прямая в пространстве > 3.1.4. Уравнение плоскости в отрезках

  Теорема

Если плоскость пересекает все три координатные оси и заданы абсцисса a точки пересечения плоскости с осью , ордината b точки пересечения плоскости с осью Oy  и аппликата c точки пересечения плоскости с осью Oz, то уравнение плоскости может быть записано в виде

.

Это уравнение называется уравнением плоскости в отрезках, а числа a, b и c - <отрезками>.

  Доказательство

Для доказательства воспользуемся тем, что заданная плоскость проходит через точки A(a, 0, 0) , B(0, b, 0)  и C(0, 0, c) (рис. 6). Нормальным вектором плоскости является вектор .

Рис. 6

Поскольку  и , то . Подставим координаты точки  и вектора  в уравнение плоскости с нормальным вектором . Получим

 или .

Каждое слагаемое последнего уравнения разделим на произведение  и получим уравнение , что и требовалось доказать.

  Задача

Напишите уравнение плоскости, проходящей через точку A(1, -1, 3)  и отсекающей на координатных осях отрезки, равной длины.

  Решение

Уравнение плоскости будем искать в виде . Из условия  возможны следующие случаи:

1.   a = b = c, тогда имеем x + y + z = a и, подставив в это уравнение координаты точки A, найдем a: 1 - 1 + 3 = a, или a = 3 ; тогда уравнение плоскости запишется .x + y + z = 3

2.  a = b = - c , тогда x + y - z = a   и для a получим 1 - 1 - 3 = a , или a = - 3 ; уравнение плоскости примет вид: x + y - z = - 3.

3.  - a = b = c  , - x + y + z = a ; подставляем в это уравнение координаты точки A: - 1 - 1 + 3 = a, или a = 1 ; тогда уравнение плоскости: - x + y + z = 1..

4.  a = - b = c  , x - y + z = a , 1 + 1 + 3 = a, или a = 5 ; тогда уравнение плоскости запишется в виде: x - y + z = 5.

  Ответ: 

, или , или , или .


 
Hosted by uCoz