首頁 > 百科知識 > 直線的參數(shù)方程
發(fā)布時間:2025-09-29 21:35:33 瀏覽次數(shù):1
是指以參數(shù)形式表示直線上的所有點,通常表示為:$P(t)=P_0+t\vec v$其中,$P_0$是直線上的一個確定點,$\vec v$是直線的方向向量,$t$是參數(shù),可以取任何實數(shù)值。
將直線的方程表示為參數(shù)方程,可以方便地描述直線上的所有點,特別是在計算直線上的點之間距離和角度等問題時很有用。
和其他形式的方程表示一樣有效,在不同的情況下可能更有效或更方便。
例如,在給定兩個點的情況下,可以使用點斜式方程表示直線,或者如果已知直線的斜率和截距,則可以使用一般式方程。
是指用一個或多個參數(shù)表示直線上的所有點的坐標。對于三維空間中的直線,其參數(shù)方程可以用如下形式表示:$L(t) = P_0 + t\vec{v}$,其中 $P_0$ 是直線上的一個已知點,$\vec{v}$ 是直線的方向向量,$t$ 是實數(shù)參數(shù),表示直線上任意一點的位置。
如果知道直線上其他一點 $Q=(x,y,z)$,則可以求出該點在參數(shù)方程下對應的參數(shù)值,即 $t = \dfrac{x-x_0}{v_x} = \dfrac{y-y_0}{v_y} = \dfrac{z-z_0}{v_z}$。
參數(shù)方程是指,你不用去找x和y的關系了,找x、y和參數(shù)t的關系就行,那么點也不用x和y表示了,用t。
01
先復習一下參數(shù)方程的邏輯,詳情見“圓的參數(shù)方程”。
對于圓,你確定了圓心、半徑之后,可以寫出圓的參數(shù)方程。
對于圓上的點A,只需確定θ,即可表示該點。
02直線呢?
我們用直線傾斜角確定了一排平行直線,再用直線上一點,唯一確定了這條直線。
那如何表示直線上任意一點B?
按照你以前的邏輯,根據(jù)直線斜率和已知點求出方程,
然后知x求y,或者知y求x,但前提是x和y你需要知道一個量,
要是不知道呢,我們怎么表示x和y?
回到圖形本身:
我們把x和y分兩部分,
在ΔABC中,
由此我們考慮,引入|AB|的長度做參數(shù),寫參數(shù)方程:
那么直線上任意點B(x, y),即可用它到點A(2,1)的距離|AB|表示。
好,推廣。
對于任意直線,已知傾斜角θ,且過定點A(x0, y0),則直線上任意點B(x, y)的坐標可以寫作:
所有滿足這個方程的點,構成了直線l.
構成了直線?
看來,要表示直線,|AB|顯然能力不足,我們引入一個帶著方向的量t,
于是我們通過參數(shù)t,把上述①②簡化為
03
現(xiàn)在你看,參數(shù)方程在表示距離方面有天然優(yōu)勢~
敬請期待“參數(shù)方程中的距離公式”
長
是$x=x_0+at$,$y=y_0+bt$,$z=z_0+ct$,其中$(x_0,y_0,z_0)$是直線上一點的坐標,$(a,b,c)$是直線的方向向量,$t$是參數(shù)。
這個方程描述的是一個點在直線上的位置,當$t$取不同的值時,點沿著直線移動。
因為直線的方向向量是固定不變的,所以$t$的變化決定了點在直線上的位置變化。
這個方程的應用非常廣泛,可以用于計算直線上的任意一點的坐標,也可以用于計算直線上的兩點之間的距離,同時還可以用于描述直線與平面的交點等等。