题目
求过点M(1,0,2)且与直线dfrac (x-2)(2)=dfrac (y-2)(3)=dfrac (z+1)(1)垂直的平面方程
求过点M(1,0,2)且与直线垂直的平面方程
题目解答
答案
直线方程,方向向量为
因为所求平面与已知直线垂直,所以平面的法向量与直线的方向向量平行,平面的法向量可取
该平面过点M(1,0,2),由点法式方程得2(x-1)+3(y-0)+1(z-2)=0
即:2x+3y+z-4=0
解析
考查要点:本题主要考查空间几何中平面方程的求解,涉及直线的方向向量、平面法向量的确定,以及点法式方程的应用。
解题核心思路:
- 确定直线的方向向量:由直线的对称式方程直接读出方向向量。
- 确定平面法向量:由于平面与直线垂直,平面的法向量与直线的方向向量平行,可直接取方向向量作为法向量。
- 利用点法式方程求平面方程:将已知点代入点法式方程,展开整理即可。
破题关键点:
- 方向向量与法向量的关系:平面与直线垂直的条件是平面法向量与直线方向向量平行。
- 点法式方程的正确应用:注意代入点的坐标时符号的处理。
-
确定直线的方向向量
直线方程为 $\dfrac{x-2}{2} = \dfrac{y-2}{3} = \dfrac{z+1}{1}$,其方向向量为分母对应分量,即 $\overrightarrow{n} = (2, 3, 1)$。 -
确定平面法向量
因为平面与直线垂直,平面的法向量与直线的方向向量平行,故取法向量为 $\overrightarrow{n} = (2, 3, 1)$。 -
利用点法式方程求平面方程
平面过点 $M(1, 0, 2)$,代入点法式方程:
$2(x-1) + 3(y-0) + 1(z-2) = 0$
展开并整理:
$2x - 2 + 3y + z - 2 = 0 \implies 2x + 3y + z - 4 = 0$