题目
7.平面pi:x+2y-z+3=0与空间直线(x-1)/(3)=(y+1)/(-1)=(z-2)/(1)( )A. 互相垂直;B. 互相平行但直线不在平面上;C. 既不平行也不垂直;D. 直线在平面上.
7.平面$\pi$:x+2y-z+3=0与空间直线$\frac{x-1}{3}=\frac{y+1}{-1}=\frac{z-2}{1}$( )
A. 互相垂直;
B. 互相平行但直线不在平面上;
C. 既不平行也不垂直;
D. 直线在平面上.
题目解答
答案
D. 直线在平面上.
解析
步骤 1:确定平面的法向量
平面 $\pi: x + 2y - z + 3 = 0$ 的法向量为 $\mathbf{n} = \{1, 2, -1\}$。
步骤 2:确定直线的方向向量
直线 $L: \frac{x-1}{3} = \frac{y+1}{-1} = \frac{z-2}{1}$ 的方向向量为 $\mathbf{s} = \{3, -1, 1\}$。
步骤 3:计算点积
计算点积: \[ \mathbf{n} \cdot \mathbf{s} = 1 \cdot 3 + 2 \cdot (-1) + (-1) \cdot 1 = 0 \] 点积为零,说明直线平行于平面或在平面上。
步骤 4:验证直线上的点是否在平面上
将直线上的点 $(1, -1, 2)$ 代入平面方程: \[ 1 + 2(-1) - 2 + 3 = 0 \] 点满足平面方程,故直线在平面上。
平面 $\pi: x + 2y - z + 3 = 0$ 的法向量为 $\mathbf{n} = \{1, 2, -1\}$。
步骤 2:确定直线的方向向量
直线 $L: \frac{x-1}{3} = \frac{y+1}{-1} = \frac{z-2}{1}$ 的方向向量为 $\mathbf{s} = \{3, -1, 1\}$。
步骤 3:计算点积
计算点积: \[ \mathbf{n} \cdot \mathbf{s} = 1 \cdot 3 + 2 \cdot (-1) + (-1) \cdot 1 = 0 \] 点积为零,说明直线平行于平面或在平面上。
步骤 4:验证直线上的点是否在平面上
将直线上的点 $(1, -1, 2)$ 代入平面方程: \[ 1 + 2(-1) - 2 + 3 = 0 \] 点满足平面方程,故直线在平面上。