题目
求过点(1,1,1)且与直线(1,1,1)垂直,又与平面(1,1,1)平行的直线方程
求过点
且与直线
垂直,又与平面
平行的直线方程
题目解答
答案
1. 直线
方向向量
,平面
法向量
,所求直线方向向量为它们叉乘得
。
2. 过点
且方向向量
,直线方程为
。
解析
步骤 1:确定直线l的方向向量
直线l的方程为$\dfrac {x-2}{1}=\dfrac {y-3}{2}=\dfrac {z-5}{3}$,因此直线l的方向向量为$\vec{d_1}=(1,2,3)$。
步骤 2:确定平面$\pi$的法向量
平面$\pi$的方程为$2x-z-5=0$,因此平面$\pi$的法向量为$\vec{n}=(2,0,-1)$。
步骤 3:求所求直线的方向向量
所求直线的方向向量$\vec{d}$应与直线l的方向向量$\vec{d_1}$垂直,同时与平面$\pi$的法向量$\vec{n}$平行。因此,$\vec{d}$应为$\vec{d_1}$和$\vec{n}$的叉乘结果。
$$\vec{d}=\vec{d_1}\times\vec{n}=\begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ 1 & 2 & 3 \\ 2 & 0 & -1 \end{vmatrix} = (-2,7,-4)$$
步骤 4:写出所求直线的方程
所求直线过点(1,1,1),方向向量为(-2,7,-4),因此直线方程为$\dfrac {x-1}{-2}=\dfrac {y-1}{7}=\dfrac {z-1}{-4}$。
直线l的方程为$\dfrac {x-2}{1}=\dfrac {y-3}{2}=\dfrac {z-5}{3}$,因此直线l的方向向量为$\vec{d_1}=(1,2,3)$。
步骤 2:确定平面$\pi$的法向量
平面$\pi$的方程为$2x-z-5=0$,因此平面$\pi$的法向量为$\vec{n}=(2,0,-1)$。
步骤 3:求所求直线的方向向量
所求直线的方向向量$\vec{d}$应与直线l的方向向量$\vec{d_1}$垂直,同时与平面$\pi$的法向量$\vec{n}$平行。因此,$\vec{d}$应为$\vec{d_1}$和$\vec{n}$的叉乘结果。
$$\vec{d}=\vec{d_1}\times\vec{n}=\begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ 1 & 2 & 3 \\ 2 & 0 & -1 \end{vmatrix} = (-2,7,-4)$$
步骤 4:写出所求直线的方程
所求直线过点(1,1,1),方向向量为(-2,7,-4),因此直线方程为$\dfrac {x-1}{-2}=\dfrac {y-1}{7}=\dfrac {z-1}{-4}$。