Math Problem Statement

Даны координаты вершин пирамиды АВСД Найти канонические и параметрические уравнения прямой АВ , найти точки пересечения прямой с координатными плоскостями. если А(2;2;3), В(2;4;2), С(2;1;4), Д(5;5;5)

Solution

Для нахождения канонического и параметрического уравнений прямой ABAB, а также точек пересечения этой прямой с координатными плоскостями, давайте пошагово решим задачу.

1. Каноническое уравнение прямой ABAB

Прямая ABAB проходит через две точки A(2,2,3)A(2, 2, 3) и B(2,4,2)B(2, 4, 2). Каноническое уравнение прямой в пространстве имеет вид:

r=A+tAB\vec{r} = \vec{A} + t \cdot \vec{AB}

где A\vec{A} — это вектор, исходящий из начала координат и направленный в точку AA, а AB\vec{AB} — вектор, соединяющий точки AA и BB.

Вектор AB\vec{AB} можно вычислить как разность координат точек BB и AA:

AB=BA=(22,42,23)=(0,2,1)\vec{AB} = \vec{B} - \vec{A} = (2 - 2, 4 - 2, 2 - 3) = (0, 2, -1)

Таким образом, каноническое уравнение прямой ABAB будет:

r=(2,2,3)+t(0,2,1)\vec{r} = (2, 2, 3) + t(0, 2, -1)

Или в компонентном виде:

x = 2 \\ y = 2 + 2t \\ z = 3 - t \end{cases}$$ ### 2. Параметрическое уравнение прямой $$AB$$ Параметрическое уравнение прямой также может быть записано через параметры $$t$$, но в общем виде будет выглядеть как: $$\begin{cases} x = 2 \\ y = 2 + 2t \\ z = 3 - t \end{cases}$$ Таким образом, параметрическое уравнение совпадает с компонентным уравнением. ### 3. Точки пересечения прямой с координатными плоскостями Теперь найдем точки пересечения прямой с плоскостями, задающими координатные оси. #### 3.1. Пересечение с плоскостью $$xy$$ (где $$z = 0$$) Подставим $$z = 0$$ в уравнение прямой $$z = 3 - t$$: $$0 = 3 - t \quad \Rightarrow \quad t = 3$$ Теперь подставим это значение $$t = 3$$ в уравнения для $$x$$ и $$y$$: $$x = 2 \\ y = 2 + 2(3) = 8$$ Таким образом, точка пересечения прямой с плоскостью $$xy$$ — это $$(2, 8, 0)$$. #### 3.2. Пересечение с плоскостью $$xz$$ (где $$y = 0$$) Подставим $$y = 0$$ в уравнение прямой $$y = 2 + 2t$$: $$0 = 2 + 2t \quad \Rightarrow \quad t = -1$$ Теперь подставим это значение $$t = -1$$ в уравнения для $$x$$ и $$z$$: $$x = 2 \\ z = 3 - (-1) = 4$$ Таким образом, точка пересечения прямой с плоскостью $$xz$$ — это $$(2, 0, 4)$$. #### 3.3. Пересечение с плоскостью $$yz$$ (где $$x = 0$$) Подставим $$x = 0$$ в уравнение прямой $$x = 2$$, что невозможно, так как $$x$$ всегда равно 2 для данной прямой. Это означает, что прямая $$AB$$ не пересекает плоскость $$yz$$. ### Ответ: 1. **Каноническое уравнение прямой $$AB$$:** $$\vec{r} = (2, 2, 3) + t(0, 2, -1)$$ 2. **Параметрическое уравнение прямой $$AB$$:** $$\begin{cases} x = 2 \\ y = 2 + 2t \\ z = 3 - t \end{cases}$$ 3. **Точки пересечения прямой с координатными плоскостями:** - С плоскостью $$xy$$: $$(2, 8, 0)$$ - С плоскостью $$xz$$: $$(2, 0, 4)$$ - Прямая не пересекает плоскость $$yz$$. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно подробное объяснение, не стесняйтесь спросить! ### Дополнительные вопросы: 1. Как вычислить уравнение прямой, проходящей через две произвольные точки в пространстве? 2. Как определить точку пересечения прямой и плоскости, заданной уравнением? 3. Как находить пересечения прямых и плоскостей для произвольных уравнений? 4. Какие методы существуют для нахождения расстояния между точками и прямыми в пространстве? 5. Как решить задачу нахождения угла между двумя прямыми в пространстве? **Совет:** Для нахождения пересечений прямых с плоскостями всегда лучше начать с подстановки уравнения прямой в уравнение плоскости.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Vector Algebra
Parametric Equations
Canonical Equations
Intersection of Lines and Planes

Formulas

Canonical equation of a line: r = A + t * AB
Parametric equations of a line: x = x_0 + t * dx, y = y_0 + t * dy, z = z_0 + t * dz
Intersection of a line with a plane: substitute the line equation into the plane equation

Theorems

Line equation in vector form
Parametric equations of a line
Intersection of a line with a plane

Suitable Grade Level

Grades 10-12