关于平面参数方程求解的技术咨询
关于平面参数方程求解的技术咨询
嗨,我来帮你理清楚这个问题~
首先你的思路完全正确!要得到平面8x₁+14x₂+6x₃=0的参数方程x = su + tv,核心就是找到平面上两个线性无关的向量u和v,通过平面上的点来构造向量是非常可行的方法。
具体步骤可以这样做:
- 先确定平面上的点:
- 原点
(0,0,0)必然在平面上,代入方程显然成立。 - 找第二个点:比如令
x₁=1,x₂=0,代入方程8*1 +14*0 +6x₃=0,解得x₃=-4/3,所以点(1, 0, -4/3)在平面上。 - 找第三个点:令
x₂=1,x₁=0,代入得0 +14*1 +6x₃=0,解得x₃=-7/3,所以点(0, 1, -7/3)在平面上。
- 原点
- 构造线性无关的向量:
- 向量
u可以取原点到第二个点的向量:(1, 0, -4/3),为了避免分数,也可以乘以3得到(3, 0, -4)(线性无关性不会改变)。 - 向量
v取原点到第三个点的向量:(0, 1, -7/3),同样乘以3得到(0, 3, -7)。
- 向量
- 最终参数方程就可以写成:
展开后就是x = s*(3, 0, -4) + t*(0, 3, -7)(3s, 3t, -4s-7t),代入原平面方程验证一下:8*3s +14*3t +6*(-4s-7t) =24s+42t-24s-42t=0,完全满足。
关于参数s和t的疑问:
s和t是任意实数(取值范围是整个实数域ℝ),它们的作用确实是对向量u和v进行缩放,再通过线性组合生成平面上的所有点。- 无论
s和t取什么值,组合出来的点都必然满足原平面方程;反过来,平面上的任意一点都可以表示成这样的线性组合。所以它们只是用参数的方式遍历整个平面,不会改变原方程的定义域或者平面的性质。
补充一个小技巧:
其实不用特意找三个点,你可以利用平面的法向量来快速构造平面内的向量。原平面的法向量是(8,14,6),简化后是(4,7,3),只要找和这个法向量点积为0的向量,就是平面内的向量。比如:
(7, -4, 0):因为4*7 +7*(-4)+3*0=0,满足点积为0。(3, 0, -4):因为4*3 +7*0 +3*(-4)=0,也满足条件。
这两个向量线性无关,同样可以作为u和v来写参数方程。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者SliVetle
相关产品推荐
相关产品推荐

