题目
求平行于x轴且经过两点 (4,0,-2) 和(5,1,7)的平面方程

题目解答
答案
解:
解析
考查要点:本题主要考查平面方程的求解,特别是平面平行于坐标轴的情况。需要理解平面平行于x轴的几何意义,并利用已知点确定平面方程的系数。
解题核心思路:
- 确定平面方程的形式:平行于x轴的平面方程不含x项,形式为$By + Cz + D = 0$。
- 代入已知点:将两点坐标代入方程,建立关于$B$、$C$、$D$的方程组。
- 解方程组:通过消元法求解系数关系,最终确定平面方程。
破题关键点:
- 平行于x轴的几何特性:平面中任意一点沿x轴移动仍属于该平面,因此方程中$x$的系数为0。
- 方程组的化简:通过消元法消去参数,得到系数之间的比例关系,最终确定平面方程。
步骤1:确定平面方程形式
平面平行于x轴,说明方程中不含$x$项,设平面方程为:
$By + Cz + D = 0$
步骤2:代入已知点
将点$(4,0,-2)$代入方程:
$B \cdot 0 + C \cdot (-2) + D = 0 \quad \Rightarrow \quad -2C + D = 0 \quad \text{(1)}$
将点$(5,1,7)$代入方程:
$B \cdot 1 + C \cdot 7 + D = 0 \quad \Rightarrow \quad B + 7C + D = 0 \quad \text{(2)}$
步骤3:解方程组
从方程(1)得:
$D = 2C \quad \text{(3)}$
将(3)代入方程(2):
$B + 7C + 2C = 0 \quad \Rightarrow \quad B = -9C \quad \text{(4)}$
步骤4:确定平面方程
将(3)和(4)代入原方程$By + Cz + D = 0$:
$-9C \cdot y + C \cdot z + 2C = 0$
两边除以$C$($C \neq 0$):
$-9y + z + 2 = 0 \quad \Rightarrow \quad 9y - z - 2 = 0$