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线性代数 · 第三章 几何空间 · 3.4 空间直线

空间直线方程与位置关系

空间直线由一点和一个方向向量确定,方向向量是判断平行、相交和异面的关键。

空间直线常用向量式、参数式或对称式表示。两条直线的位置关系不能只看方向向量:方向向量成比例时还要看是否共线;方向向量不成比例时,还要结合方程判断是否真正相交。

开始自测

学完要会什么

能按照本页的图解路径说明“空间直线方程与位置关系”的判断顺序,并完成一道基础的概念或计算题。

做题前先检查

  • 先明确题目研究的对象与符号,避免把“空间直线方程与位置关系”和相近概念混用。
  • 需要计算时,先确认本页的核心公式或定义:向量式:\boldsymbol{r}=\boldsymbol{r}0+t\boldsymbol{a}。
  • 最后复核一个高频易错点:把方向向量平行直接等同于两条直线重合。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 直线的方向信息藏在哪里?

提示:参数的系数。

2. 方向向量不共线时,直线一定相交吗?

提示:空间里还有一种可能。

3. 直线与平面平行或垂直,分别和谁比较?

提示:一边是方向,另一边是法向。

关键公式

  • 向量式:
  • 参数式:
  • 平行方向:

常见易错点

  • 把方向向量平行直接等同于两条直线重合
  • 看到方向向量不平行就断定直线一定相交
  • 参数式中三个参数误用成互不相同的变量