直线的连续方程

在此页面上,您将找到有关直线连续方程的所有内容:它的含义、如何从其点和向量计算它以及如何仅用两个点确定它。此外,您将能够看到几个示例,甚至可以通过练习和逐步解决的问题进行练习。

直线的连续方程是什么?

请记住,直线的数学定义是一组连续的点,这些点以相同的方向表示,没有曲线或角度。

因此,连续线方程是一种用数学方式表达任何直线的方法。并且,为此,知道属于该线的点以及该线的方向向量就足够了。

直线的连续方程是如何计算的?

是的

\vv{\text{v}}

是直线的方向向量,

P

属于右边的点:

\vv{\text{v}}= (\text{v}_1,\text{v}_2) \qquad P(P}_1,P_2)

直线连续方程的公式为:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

金子:

  • x

    y

    是线上任意点的笛卡尔坐标。

  • P_1

    P_2

    是属于线的已知点的坐标。

  • \text{v}_1

    \text{v}_2

    是直线方向向量的分量。

第 4 行定义的连续方程

该公式适用于平面中直线的连续方程,即使用 2 个坐标(在 R2 中)的点和向量时。但如果我们在空间中(在 R3 中)进行计算,我们就必须在直线方程中添加一个额外的分量:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}= \cfrac{z-P_3}{\text{v}_3}

另一方面,请记住,除了连续方程之外,还有其他方法可以解析地表达直线:矢量方程、参数方程、隐式(或一般)方程、显式方程和点斜率方程艾琳.您可以在我们的网站上查看它是什么。

事实上,直线的连续方程可以由其参数方程得到。看一下直线上的参数方程的公式

\displaystyle \begin{cases} x=P_1+t\cdot\text{v}_1 \\[1.7ex] y=P_2+t\cdot\text{v}_2 \end{cases}

如果我们清除设置

t

从每个参数方程我们得到:

t =\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}}

t =\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}}

通过使两个方程相等,我们得到直线的连续方程:

t= t

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

如何求直线连续方程的示例

让我们通过一个例子看看如何确定直线的连续方程:

  • 写出经过该点的直线的连续方程

    P

    并且有

    \vv{\text{v}}

    作为引导向量:

\vv{\text{v}}= (4,-2) \qquad P(-1,3)

要找到直线的连续方程,只需应用其公式:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-(-1)}{4}=\cfrac{y-3}{-2}

\cfrac{x+1}{4}=\cfrac{y-3}{-2}

如何求两点直线的连续方程

连续方程的一个常见问题是它们给了我们两个属于直线的点,我们需要根据它们计算连续方程。我们通过一个例子来看看它是如何解决的:

  • 求通过以下两点的直线的连续方程:

A(1,5) \qquad B(3,-4)

正如我们在上面几节中看到的,要计算直线的连续方程,我们需要知道它的方向向量和它上面的点。我们已经在右侧有了一个点,但缺少它的方向向量。因此,我们必须首先计算直线的方向向量,然后计算连续方程

要确定直线的方向向量,只需计算表达式中给出的两点定义的向量即可:

\vv{AB} = B - A = (3,-4) - (1,5) = (2,-9)

一旦我们知道了直线的方向向量,要找到直线的连续方程,我们只需应用以下公式:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-1}{2}=\cfrac{y-5}{-9}

在这种情况下,我们用点 A 来定义直线的连续方程,但将其与他们在声明中给我们的另一个点一起写也是正确的:

\cfrac{x-3}{2}=\cfrac{y+4}{-9}

解决了直线连续方程的问题

练习1

求方向向量为的直线的连续方程

\vv{\text{v}}

并通过点

P:

\vv{\text{v}}= (5,-4) \qquad P(2,-1)

要找到直线的连续方程,只需应用其公式:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-2}{5}=\cfrac{y-(-1)}{-4}

\cfrac{x-2}{5}=\cfrac{y+1}{-4}

练习2

确定方向向量和下一行上的点:

\cfrac{x-1}{6}=\cfrac{y+4}{-5}

语句中的行以连续方程的形式表示,其公式为:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

因此,直线方向向量的分量对应于分数的分母:

\vv{\text{v}} = (6,-5)

直线上一点的笛卡尔坐标是分子的符号改变后的数字:

P(1,-4)

练习3

求通过以下两点的直线的连续方程:

A(2,-2) \qquad B(8,3)

为了计算一条直线的连续方程,我们需要知道它的方向向量和它的一个点。在这种情况下,我们在线上已有一个点,但缺少它的方向向量。因此,我们必须首先计算直线的方向向量,然后计算连方程。

要找到直线的方向向量,只需计算表达式中给出的两点定义的向量即可:

\vv{AB} = B - A = (8,3) - (2,-2) = (6,5)

一旦我们知道了直线的方向向量,为了找到它的连续方程,我们只需应用以下公式:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-2}{6}=\cfrac{y+2}{5}

在这种情况下,我们选择 A 点来定义连续方程,但将其与他们在声明中给我们的其他点一起写也是有效的:

\cfrac{x-8}{6}=\cfrac{y-3}{5}

练习4

鉴于以下几点:

P(0,3)

判断是否属于由以下连续方程定义的直线:

\cfrac{x+2}{2}=\cfrac{y-3}{-4}

要检查该点是否属于该线,必须将该点的坐标代入该线的方程中。如果该点满足方程,则意味着它实际上属于直线,反之,如果不满足方程,则意味着该点不是直线的一部分。

因此,我们将点的坐标代入给定直线的方程中:

\cfrac{0+2}{2}=\cfrac{3-3}{-4}

我们经营:

\cfrac{2}{2}=\cfrac{0}{-4}

1 \neq 0

1 不等于 0,因此该点不满足直线方程,因此它不属于直线

练习5

从参数方程中求出直线的连续方程:

\displaystyle \begin{cases} x=-2+4t\\[1.7ex] y=-3t \end{cases}

为了从参数方程传递到直线的连续方程,需要隔离参数

t

每个参数方程的:

t =\cfrac{x+2}{4}

t =\cfrac{y}{-3}

然后我们对所得的两个方程进行均衡,从而得到直线的连续方程:

t= t

\cfrac{x+2}{4}=\cfrac{y}{-3}

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