Нахождение уравнений прямой, заданной пересечением двух плоскостей
Этот онлайн калькулятор находит уравнения прямой, заданной пересечением двух плоскостей в пространстве. Калькулятор выводит канонические и параметрические уравнения прямой, а также координаты точки, принадлежащей прямой и направляющего вектора прямой.
Этот онлайн калькулятор предназначен для проверки решений задач, которые можно сформулировать следующим образом:
Записать канонические (или параметрические) уравнения прямой, заданной уравнениями двух плоскостей
.
Вы задаете коэффициенты уравнений плоскостей, А₁, B₁, C₁, D₁ и A₂, B₂, C₂, D₂, калькулятор выдает уравнения прямой в параметрической и канонической формах, а также найденную точку, принадлежащую прямой и направляющий вектор прямой.
Обратите внимание, в том случае если уравнения плоскостей заданы в виде
при вводе коэффициентов D₁ и D₂ надо поменять знак.
Немного теории, как обычно, можно почерпнуть под калькулятором
Нахождение уравнений прямой, заданной пересечением двух плоскостей
Канонические уравнения прямой, заданной пересечением двух плоскостей
Если плоскости пересекаются, то система уравнений, приведенная в начале статьи, задает прямую в пространстве. Для записи уравнений этой прямой в каноническом виде, надо найти какую либо точку, принадлежащую этой прямой, и направляющий вектор.
Точка, принадлежащая прямой, также принадлежит и каждой из плоскостей, то есть является одним из решений системы уравнений выше. Для нахождения точки, принадлежащей прямой, переходят от системы из двух уравнений с тремя неизвестными к системе из двух уравнений с двумя неизвестными, произвольно принимая какую-либо координату точки за ноль. Как правило, при решении задач, выбирают ту координату, при занулении которой решение системы из двух уравнений с двумя неизвестными дает в ответе целые числа. Калькулятор учитывает этот факт и также пытается найти целочисленное решение, зануляя все координаты по очереди.
Направляющий вектор прямой ортогонален нормальным векторам плоскостей, которые задаются коэффициентами A, B и С в общем уравнении плоскости . Таким образом его можно найти как результат векторного произведения нормальных векторов плоскостей
.
Точка и вектор
дают нам канонические уравнения прямой:
Существуют частные случаи, когда одна или две координаты направляющего вектора равны нулю.
В случае, если нулю равны две координаты, направляющий вектор коллинеарен одной из координатных осей. Соответственно, точки прямой могут принимать любое значение по этой оси, при этом значения по двум другим осям будут постоянны. Например, если двумя нулевыми координатами будут y и z, канонические уравнения прямой будут выглядеть так:
В случае. если нулю равна одна координата, направляющий вектор лежит в одной из координатных плоскостей (плоскостей, образованных парами координатных осей), значение координаты по третьей оси, ортогональной этой плоскости (как раз той, для которой координата направляющего вектора равна нулю), опять будет постоянным. Например, если нулевой координатой будет x, то канонические уравнения прямой будут выглядеть так:
Эти случаи также учитываются калькулятором.
Параметрические уравнения прямой, заданной пересечением двух плоскостей
Зная точку, принадлежащую прямой и ее направляющий вектор, несложно записать и параметрические уравнения прямой.
Для точки , принадлежащей прямой, и направляющего вектора
параметрические уравнения прямой выглядят так:
Комментарии