Параллельность плоскостей - способы, модели и примеры решения и построения
Определение параллельных плоскостей производится в зависимости от исходных данных. Показатели, соответствующие областям ее соприкосновения с X, Y и Z, можно обнаружить через специальное равенство. Его именуют уравнением в отрезках.
Для выявления параметра придётся провести ряд математических подсчетов и изменений в отношении общего равенства. Допустим, оно выглядит так:
После перемещения свободного компонента D в правую область обе части равенства следует разделить таким образом, чтобы получить на выходе единицу. Как это выглядит в итоге:
Такая формула обозначается как уравнение в отрезках. Протяженность отрезков, которые отходят в точках x, y и z, соответственно, имеют обозначения p, q и r, с координаты (0; 0; 0). Чтобы проверить это равенство, можно прибегнуть к следующему способу. Допустим, значение координат в точках y и z соответствует нулю. Это означает, что x соответствует q.
Таким образом, область соприкосновения с осью абсцисс соответствует координатам, равным (p; 0; 0). Если рассуждать точно так же, можно заполучить необходимые показатели в отношении двух остальных точек:
В школьных задачах часто предписывается выяснить, принадлежит ли плоскости середина того или иного отрезка, например, с условным обозначением АВ.
Параметрическое векторное выражение
Допустим, есть 2 компланарных вектора. Они не располагаются параллельно. Их обозначают так:
Также необходимо взять определённую точку:
Она известна. Определить, как будет выглядеть выражение плоскости, проходящей через указанные два вектора и точку, можно, если вспомнить, что всякий вектор допускается раскладывать на 2 дополнительных компланарных вектора. Они аналогичным образом относятся к этому пространству. Это говорит о том, что можно представить любой вектор QP, где P (x; y; z), как QP = *u + *v.
При прохождении всех точек P в пространстве можно определить показатели α и β. Это выражение, приведенное для плоскости, носит название параметрического векторного. Его лучше записывать с указанием координат:
Такой вид записи плоскости соответствует векторному уравнению, которое принято для прямой в 2- и 3-мерном случаях. Есть и более явные способы отобразить уравнения. Для этого достаточно создать разделение между переменными:
Все приведенные уравнения записываются в форме, соответствующей параметрическому уравнению для расположенной в пространстве прямой. Схема регулярно применяется с целью преобразования векторного выражения в общее.
Параллельные друг другу
В этом пункте будут рассмотрены условия, при которых плоскости параллельны. Допустим, есть два выражения:
В дальнейшем рассматриваются векторы, расположенные перпендикулярно в отношении каждой плоскости. Их координаты такие:
Вектор n1 можно вообразить в форме умножения на действительный показатель вектора n2. В такой ситуации оба они окажутся в параллельном положении. Получится следующее уравнение: n2 = l*n1. l — действительное число. Дополнительный метод выявления параллельности состоит в обнаружении косинуса угла, который имеется между ними. Для этого используются модули векторов и скалярное произведение. Важно, чтобы косинус соответствовал единице. В этом случае вектора будут располагаться параллельно. Получится такое выражение:
Если уже дано уравнение параметрической векторной, то ориентируются на параллельность нормальной по отношению к области пространств. Определить направляющие вектора указанных нормалей можно, если рассматривать векторные произведения векторов, составляющих каждую из плоскостей.
Взаимное расположение
Важно умение выявить двугранный угол точки соприкосновения. Он в любом случае соответствует углу между направляющими векторами. Раскрыть формулы для подсчета угла между нормалями можно посредством координат векторов n1 и n2:
Такая формула находит применение при подсчете значения двугранных углов между плоскостями наклонной призмы, а также пирамиды. В некоторых случаях рассматривается пересечение 2 плоскостей под углом 90°. Здесь имеет место перпендикулярное расположение геометрических фигур.
Чтобы определить их перпендикулярность, необязательно ориентироваться на подсчеты в отношении угла. Приходится пользоваться довольно громоздкими уравнениями. Легче воспользоваться скалярным произведением n1 и n2, которое равно нулю в случае с перпендикулярными плоскостями. Схематически это можно отобразить так:
Зная все эти формулы, можно определить свойства параллельных плоскостей.
