Темы | Предыдущий пункт | Следующий пункт | Литература

Home page Home page Лекция 2.3.

Плоскость и виды ее уравнения в пространстве.


2.3.6. Расстояние от точки до плоскости.

Отклонением данной точки от данной плоскости называется число d, равное длине перпендикуляра, опущенного из этой точки на плоскость, взятой со знаком плюс, если точка и начало координат лежат по разные стороны от данной плоскости, и со знаком минус, если они лежат по одну сторону от плоскости. Очевидно, что расстояние от точки до плоскости равно абсолютной величине отклонения.

Пусть требуется найти расстояние от точки до плоскости, заданной нормальным векторным уравнением

.

Задача состоит в том, чтобы найти длину перпендикуляра опущенного из точки , на плоскость (рисунок 1).

Рис. 1.

Заметим, что параллелен единичному вектору , то есть:

.

Числовой множитель d, взятый по абсолютной величине, очевидно, дает нам искомое расстояние. Знак d будет положительным, если векторы и имеют одинаковое направление, и отрицательным, если векторы имеют противоположное направление. 

При одинаковом направлении векторов и точки и О лежат по разные стороны плоскости и при противоположном направлении векторов и точки и О лежат по одну сторону плоскости, следовательно d является отклонением точки от плоскости.

Из рисунка видно, что

 

или

Но точка К лежит на плоскости, поэтому ее радиус-вектор  удовлетворяет уравнению плоскости, то есть

или

Рассматривая полученное выражение, замечаем, что оно есть результат подстановки вместо в левую часть нормального уравнения плоскости. 

Выражая скалярное произведение через координаты векторов и , получаем:

.

Таким образом, чтобы найти отклонение точки от плоскости, надо в левую часть нормального уравнения плоскости, записанного в координатной форме, вместо текущих координат подставить координаты данной точки, а для вычисления расстояния от точки до плоскости следует взять абсолютную величину отклонения.

Пример.  Найти расстояние от точки A(1, 2, 3) до плоскости 2x - 2y + z - 3 = 0.

Решение. По условию имеем общее уравнение плоскости. Приведем его к нормальному виду:

,

берем знак плюс.

.

Найдем отклонение d:

расстояние от точки А до плоскости равно:

.

Top of page


Home page Home page