在此页面上,您将找到计划的参数方程是什么以及它们的计算方式(公式)。此外,您将能够看到示例并通过逐步解决的练习进行练习。
平面的参数方程是什么?
在解析几何中,平面的参数方程是允许任何平面以数学方式表达的方程。为了找到平面的参数方程,我们只需要一个点和属于该平面的两个线性无关向量。
规划参数方程的制定
考虑平面的一个点和两个方向向量:
平面参数方程的公式为:
金子
和
是两个标量,也就是说两个实数。
重要的是平面方程的两个方向向量是线性无关的,也就是说,它们具有不同(不平行)的方向。否则,上面的等式就代表没有计划。
另一方面,请记住,除了参数方程之外,还有其他方法可以解析地表达空间中的平面(在 R3 中),例如一般平面方程。在此链接中,您将找到它的公式、如何根据计划的参数方程计算它、示例和已解决的练习。
如何求平面参数方程的示例
一旦我们了解了平面的参数方程是什么,让我们通过一个例子来看看它是如何计算的:
- 求通过该点的平面的参数方程
并包含向量
和
要确定计划的参数方程,只需应用其公式:
现在我们将点和每个方向向量代入方程:
如何从平面矢量方程转为参数方程
确定平面参数方程的另一种方法是根据平面矢量方程。下面你可以看到演示。
设任意平面的矢量方程为:
我们首先进行向量与标量的乘积运算:
接下来,我们添加组件:
最后,通过分别同化每个变量对应的坐标,得到平面的参数方程:
正如您在上面的两个示例中所看到的,找到平面的参数方程相对容易。然而,问题可能会变得有点复杂,所以下面有几个不同难度的已解决练习,以便您练习。
解决了平面参数方程问题
练习1
确定包含向量的平面的参数方程
并经过以下两点:
和
要知道平面的方程,您需要一个点和两个向量,在这种情况下我们只有一个向量,因此我们必须找到该平面的另一个定向向量。为此,我们可以计算定义平面两点的向量:
现在我们已经知道平面和点的两个方向向量,因此我们使用平面参数方程的公式:
我们将这两个向量和平面上的两点之一代入方程:
练习2
求包含以下三点的平面的参数方程:
为了找到平面的参数方程,我们需要找到在平面中链接的两个线性独立向量。为此,我们可以计算由 3 个点定义的两个向量:
找到的两个向量的坐标不成比例,因此它们彼此线性无关。
现在我们已经知道两个方向向量和平面上的一个点,我们应用平面参数方程的公式:
我们将这两个向量和平面上的三个点之一代入方程:
练习3
计算由以下矢量方程定义的平面的参数方程:
要将平面的矢量方程转换为参数方程,必须对坐标进行运算,然后分别求解每个变量:
练习4
求包含直线的平面的参数方程
并且与右边平行
是行:
为了找到平面的参数方程,我们需要知道两个方向向量和平面上的一个点。该指令告诉我们它包含行
因此,我们可以用方向向量和这条线上的一点来定义平面。此外,该陈述告诉我们该平面平行于直线
所以我们也可以用这条线的方向向量来表示平面方程。
正确的
以参数方程的形式表示,因此其方向向量的分量就是参数项的系数
同一条线上的点的笛卡尔坐标是参数方程的独立项:
另一方面,直线
是连续方程的形式,其方向向量的分量是分数的分母:
因此,该规划的参数方程为: