平面是空间中最简单而且最重要的曲面。在高中阶段的立体几何中,我们学习过平面、平面的基本性质、两平面平行的性质、两平面的相互垂直、二面角及其平面角等概念.下面将以空间向量为工具,在空间直角坐标系中建立其方程。
1、平面方程
如果一非零向量垂直于一平面,则称此向量为该平面的法线向量,简称法向量。
设平面过点,其法向量
,
则的点法式方程为
。
2、平面的一般方程
,
其中为平面的法向量。
注:(1) 若,平面通过坐标原点;
(2) 若,则平面垂直于轴;
(3) 若,则平面平行于面或垂直于轴。
3、平面的截距式方程
【动画】
其中,,分别为平面在轴,轴,轴上的截距。
几何意义:该平面与三个坐标面所围成的四面体的体积(如图):
。