直线的点法式方程

如题所述

点法式方程是u(x-x0)+v(y-y0)=0。

可以表示所有直线方程式u(x-x0)+v(y-y0)=0(u,v不全为零),高中数学中直线方程之一,(x-x0)·u=(y-y0)·v,且u,v不全为零的方程,称为点法向式方程,该方程可以表示所有直线。

平面π上任意一点的坐标都满足这个方程。而坐标满足方程的点都在π上,于是这个方程就是过点且与向量垂直的平面π的方程,称为平面的点法式方程。

点法式方程的特点

一张平面π可以由π上任意一点和垂直于π的任意一个向量完全确定。垂直于π的任意向量称为π的法向量。

点法向式就是由直线上一点的坐标和与这条直线的法向量确定的(x0,y0)为直线上一点,{u,v}为直线的法向向量。

【例】求过点A (2,3)且分别适合下列条件的直线的方程:

(1)平行于直线2x +y -5=0

(2)垂直于直线x -y -2=0[3][2]

解:(1)由于直线2x +y -5=0的法向量为a =(2,1),而由于所求直线与直线

2x +y -5=0平行,故a 也是所求直线的法向量,由直线点法式方程得:

2(x -2) +1⋅(y -3) =0

故所求直线方程为:2x +y -7=0

(2)由于直线x -y -2=0的法向量为m =(1, -1) ,设所求直线的法向量n =(x 0, y 0) ,

由题设m ⊥n ,所以m ⋅n =0即x 0-y 0=0,即x 0=y 0,所以所求直线的法向量为 n =(x 0, x 0) ,由直线点法式方程得:x 0(x -2) +x 0(y -3) =0(x 0≠0)

故所求直线方程为:x +y -5=0

说明:应用直线点法式方程解决此类问题时,关键在于确定点与法向量。

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