Обчислення кута між прямою і площиною. Координатний метод розв’язування задач

Завдання площини у просторі

Так само як і для прямій, існує для площини теж кілька форм математичних рівнянь. Серед них відзначимо векторне рівняння у відрізках і загального виду. У цій статті приділимо особливу увагу саме останньої формі.

Рівняння загального вигляду для довільної площини може бути записано таким чином:

A*x + B*y + C*z + D = 0.

Латинські великі літери – це певні числа, що задають площину.

Зручність цієї форми запису полягає в тому, що в ній в явному вигляді міститься нормальний до площині вектор. Він дорівнює:

n = (A, B, C).

Знання цього вектора дозволяє, побіжно глянувши на рівняння площини, уявити розташування останньої в координатній системі.

Взаємне розташування у просторі, прямої та площини

У наступному пункті статті ми перейдемо до розгляду координатного методу і кута між прямою і площиною. Тут же відповімо на питання, яким чином у просторі можуть розташовуватися розглядаються геометричні елементи. Існує три таких способи:

  • Пряма перетинає площину. Застосовуючи координатний метод можна обчислити, в якій єдиній точці перетинаються пряма і площина.
  • Площина паралельна прямій. У цьому випадку система рівнянь геометричних елементів не має рішення. Для доведення паралельності зазвичай використовують властивість скалярного добутку направляючого вектора прямої і нормалі площини.
  • Площина містить пряму. Вирішуючи систему рівнянь у цьому випадку, ми прийдемо до висновку, що при будь-якому значенні параметра λ виходить вірне рівність.
  • У другому і третьому випадках кут між зазначеними геометричними об’єктами дорівнює нулю. У першому ж випадку він лежить в межах від 0 до 90 o.