题目
[题目]求过点 (-1,2,3), 垂直于直线-|||-dfrac (x)(4)=dfrac (y)(5)=dfrac (z)(6), 且平行于平面 7x+8y+9z+10=0 的-|||-直线方程.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查空间直线方程的求解,涉及直线方向向量的确定、直线与直线垂直、直线与平面平行的条件。
解题核心思路:
- 确定方向向量:所求直线需同时满足两个条件:
- 垂直于已知直线:方向向量与已知直线的方向向量点积为0;
- 平行于平面:方向向量与平面的法向量点积为0。
- 联立方程求解方向向量:通过上述两个条件建立方程组,解出方向向量。
- 代入点写出直线方程:利用点向式方程表达直线。
破题关键点:
- 正确建立方向向量的方程:根据垂直和平行条件列出两个方程;
- 合理选择参数简化计算:通过消元法或设定参数求解方向向量。
步骤1:确定已知条件
- 已知直线方向向量:直线 $\dfrac{x}{4} = \dfrac{y}{5} = \dfrac{z}{6}$ 的方向向量为 $\vec{u} = (4,5,6)$;
- 平面法向量:平面 $7x + 8y + 9z + 10 = 0$ 的法向量为 $\vec{n} = (7,8,9)$;
- 过点:$P_0(-1,2,3)$。
步骤2:设方向向量并建立方程
设所求直线方向向量为 $\vec{v} = (a,b,c)$,需满足:
- 垂直于 $\vec{u}$:
$4a + 5b + 6c = 0$ - 平行于平面(即 $\vec{v} \perp \vec{n}$):
$7a + 8b + 9c = 0$
步骤3:解方程组求方向向量
联立方程:
$\begin{cases}4a + 5b + 6c = 0 \\7a + 8b + 9c = 0\end{cases}$
消元法:
- 用第二个方程减第一个方程:
$(7a + 8b + 9c) - (4a + 5b + 6c) = 0 \implies 3a + 3b + 3c = 0 \implies a + b + c = 0$ - 代入 $c = -a - b$ 到第一个方程:
$4a + 5b + 6(-a - b) = 0 \implies -2a - b = 0 \implies b = -2a$ - 代入 $b = -2a$ 得 $c = -a - (-2a) = a$,故方向向量为:
$\vec{v} = (a, -2a, a) = a(1, -2, 1)$
取 $a = 1$,得 $\vec{v} = (1, -2, 1)$。
步骤4:写出直线方程
利用点向式方程:
$\frac{x + 1}{1} = \frac{y - 2}{-2} = \frac{z - 3}{1}$