题目
【题目】求过点 M_1(1,-1,2) , M_2(-1,0,3) 且平行于z轴的平面方程
【题目】求过点 M_1(1,-1,2) , M_2(-1,0,3) 且平行于z轴的平面方程
题目解答
答案
【解析】因为平面平行于z轴,故可设平面方程为Ax+By+D=0.又点 M_1 M2在平面上,所以有A-B+D=0;-A+D=0.解得,A=D,B=2D.所求平面方程为Dx+2Dy+D=0,即x+2y+1=0.
解析
考查要点:本题主要考查空间平面方程的求解,特别是平面平行于某一坐标轴的条件,以及如何利用已知点确定平面方程。
解题核心思路:
- 平面平行于z轴意味着平面方程中不含z项,即方程形式为$Ax + By + D = 0$。
- 代入已知点:将点$M_1(1,-1,2)$和$M_2(-1,0,3)$代入方程,建立方程组求解系数$A$、$B$、$D$。
- 参数化简:通过方程组消元,确定系数之间的比例关系,最终得到平面方程。
破题关键点:
- 识别平面平行于z轴的特征,排除z项。
- 正确建立方程组并求解系数,注意参数比例关系的处理。
步骤1:设定平面方程形式
因为平面平行于z轴,方程中不含z项,设平面方程为:
$Ax + By + D = 0$
步骤2:代入已知点建立方程组
将点$M_1(1,-1,2)$代入方程:
$A(1) + B(-1) + D = 0 \quad \Rightarrow \quad A - B + D = 0 \quad \text{(1)}$
将点$M_2(-1,0,3)$代入方程:
$A(-1) + B(0) + D = 0 \quad \Rightarrow \quad -A + D = 0 \quad \text{(2)}$
步骤3:解方程组求系数
从方程(2)得:
$D = A$
将$D = A$代入方程(1):
$A - B + A = 0 \quad \Rightarrow \quad 2A - B = 0 \quad \Rightarrow \quad B = 2A$
步骤4:确定平面方程
取$A = 1$(系数可任意非零常数倍),则$D = 1$,$B = 2$,代入方程得:
$1 \cdot x + 2 \cdot y + 1 = 0 \quad \Rightarrow \quad x + 2y + 1 = 0$