摘 要:本文通過引入兩點(diǎn)式求直線方程的思想,給出了求類似直線方程問題的一般方法,為數(shù)學(xué)專業(yè)初學(xué)者提供借鑒意義。
關(guān)鍵詞:直線 平面 相交 方向向量 法向量
中圖分類號:G644.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-1578(2017)04-0024-01
1 引言
在空間中當(dāng)兩直線相交時可以唯一確定一個平面,兩相交平面又可以唯一確定一條直線,在教材[1]第三章的例子中就采用這種思想得出所求直線方程,但是此種方法很大的缺陷就是計算量過大,并且滿足條件過多,導(dǎo)致解題思路不夠明朗,對于剛接觸這門學(xué)科的學(xué)生而言,這并不是一種最好的解題思路,基于此種原因,這篇文章給出了該題的另一種解法,相較教材上的解題方法來說,新的解題方法更簡單快捷,易于理解。
2 教材[1]第三章有例題
求通過點(diǎn)P(1,1,1)且與兩直線L1,L2都相交的直線L的方程,
新解法:分析兩條直線L1,L2的方程,發(fā)現(xiàn)兩條直線都過同一點(diǎn)M={1,2,3},且1∶2∶3≠2∶1∶4即L1,L2是空間兩條相交直線,而兩條相交直線能唯一確定一個平面,如果P點(diǎn)不在這個平面上,則所求直線只能過M點(diǎn)才能與L1,L2同時相交,且一旦知道一條直線上的兩點(diǎn),根據(jù)兩點(diǎn)式方程即可求出所求直線方程。
解:已知L1過點(diǎn)M1={0,0,0},方向向量為v1={1,2,3},L2過點(diǎn)M2={1,2,3},方向向量為v2={2,1,4},因L1與L2都過同一點(diǎn)M2{1,2,3}且1∶2∶3≠2∶1∶4,則L1與L2相交,由L1與L2所確定的平面方程的法向量為:
則該平面方程為:5(x-0)+2(y-0)-2(z-0)=0,整理得:
5x+2y-2z=0,將P點(diǎn)帶入平面方程有5≠0,故P點(diǎn)不在平面上,因此所求直線L的方程為:
從上面解法中可得出求類似例題的一般解法:求過空間一點(diǎn)P且與兩已知直線L1,L2都相交的直線的方程時,可以先考慮這兩條已知直線是否相交,如果相交于點(diǎn)M,則求出所確定的平面方程,并判斷P點(diǎn)在不在該平面上,如果不在,則所求直線必過M點(diǎn),由直線上兩點(diǎn)可得出所求直線的方程,且該直線唯一;如果P點(diǎn)在平面上,則所求直線有無數(shù)條,可利用點(diǎn)P和點(diǎn)M求出其中一條直線的方程。采用此種解題方法,不僅計算量小,且思路簡單清晰。
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作者簡介:彭興媛,碩士研究生,講師,研究方向:統(tǒng)計分析。