Як знайти відстань між двома площинами

Пряма, ортогональна до двох паралельних площин

Якщо двi площини не перетинаються, то завжди будуть паралельнi одна однiй. Це означає, що вiдстань мiж двома площинами завжди залишається однаковою. А отже, завжди потрiбно перевiряти, чи двi площини паралельнi одна однiй, перш нiж знайти вiдстань мiж ними. Якщо площини паралельнi, то використовуємо рiвняння вiдстанi мiж точкою та площиною. Просто вибираємо точку на площинi β i застосовуємо рiвняння площини α та вектора її нормалi. Щоб з’ясувати, чи двi площини паралельнi одна однiй, просто перевiряємо, чи паралельнi один одному вектори їх нормалей.

Щоб переконатися, що робиш усе правильно, дотримуйся такого порядку дiй:

Правило

Вiдстань мiж двома площинами

1.
Нехай P = (x1,y1,z1) — це точка на площинi β, i нехай
ax + by + cz + d = 0

— це рiвняння для площини α. nα = (a,b,c) — це вектор нормалi до α.

2.
Пiдставляємо значення у формулу вiдстанi мiж точкою та площиною, щоб знайти вiдстань мiж площинами α i β.

Приклад 1

Дано двi площини:

α: x 3y + 2z = 9 β: x 3y + 2z = 16

Знайди вiдстань мiж ними.

Вектор нормалi до площини α дорiвнює nα = (1,3, 2), а вектор нормалi до площини β дорiвнює nβ = (1,3, 2). Цi вектори нормалей рiвнi, тобто паралельнi один одному. Тепер можемо знайти вiдстань мiж точкою на площинi β й площиною α.

1.
Знаходимо точку на площинi β, задавши двi змiннi рiвними 0. У цьому випадку задаємо y = 0 i z = 0. Пiдставляємо їх у рiвняння β, отримавши x = 16. Це означає, що P = (0, 0, 16) — це точка на площинi β. Ми вже знаємо, що вектор нормалi до площини α дорiвнює nα = (1,3, 2).
2.
Пiдставляємо цю iнформацiю у формулу, щоб знайти вiдстань мiж площинами α i β: D = |1 0 3 0 + 2 16 9| 12 + (3 ) 2 + 22 = |0 + 0 + 32 9| 1 + 9 + 4 = |23| 14 = 23 14.

Бажаєш дізнатися більше?ЗареєструйсяЦе безплатно!