The equations of three planes , and are respectively, where and are constants.
- (i)
Given that and , find the coordinates of the point that lies on all three planes.
- (ii)
Find the values of and such that the line where and meet lies in .
It won't just hand you the answer — it asks where you're stuck.How the checker works
Worked solution
(a)
1. 将 $\alpha = 5, \beta = 9$ 代入方程组并列出三个平面方程
当 时,三个平面的方程为:
2. 消去未知数 $z$,得到关于 $x$ 和 $y$ 的二元一次方程组
由方程 (1) 得:。
将其代入方程 (2):
将 代入方程 (3):
3. 求解 $x, y, z$ 并写出交点坐标
由 (5) 得 ,代入 (4):
则 。
代回 的表达式:
因此,三个平面的公共交点坐标为 。
交点坐标为
(b)
1. 求平面 $p_1$ 和 $p_2$ 交线 $L$ 的参数方程
平面 和 。
用参数 表示交线上的点:
设 ,联立 与 得:
代入 得:
因此,交线 上任意一点的坐标可表示为:
2. 将交线的参数方程代入平面 $p_3$ 的方程中,利用对所有 $t$ 恒成立建立方程
因为交线 整个包含在平面 中,所以交线上任意一点都满足 的方程:
整理上式,按 的次方分组:
即:
3. 解出 $\alpha$ 和 $\beta$ 的值
该等式对任意实数 均成立,因此 的系数与常数项必须同时为 :
所以,。
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