В каком случае три точки в пространстве не определяют положение плоскости проходящей через эти точки

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Три точки в пространстве не определяют положение плоскости (или определяют бесконечное множество плоскостей) в том случае, если они лежат на одной прямой. Согласно основным аксиомам стереометрии, через три точки, не лежащие на одной прямой, проходит плоскость, и притом только одна. Если же это условие нарушается, возникают следующие геометрические последствия: 1. Коллинеарность точек Если точки Acap A, Bcap B и Ccap C коллинеарны (принадлежат одной прямой Lcap L), то любую плоскость, содержащую эту прямую, можно считать проходящей через данные три точки. 2. Пучок плоскостей Через прямую в пространстве можно провести бесконечное количество плоскостей. Это множество называется пучком плоскостей. Представьте это как страницы открытой книги: все они пересекаются по одной линии (корешку), и на этой линии могут лежать ваши три точки. Каждая «страница» будет являться плоскостью, проходящей через эти точки. 3. Вырождение треугольника С точки зрения планиметрии, три точки обычно образуют треугольник, который однозначно задает плоскость. Если точки лежат на одной прямой, треугольник вырождается в отрезок. В этом случае:

  • Векторы ABmodified cap A cap B with right arrow above and ACmodified cap A cap C with right arrow above становятся коллинеарными. Их векторное произведение равно нулю: AB×AC=0modified cap A cap B with right arrow above cross modified cap A cap C with right arrow above equals modified 0 with right arrow above. Площадь воображаемого треугольника ABCcap A cap B cap C равна 00.

Особый случай: Совпадение точек Также плоскость не будет определена однозначно, если:

  • Две из трех точек совпадают (фактически у нас остается только две точки, что дает прямую).
  • Все три точки совпадают (остается одна точка, через которую проходит бесконечное множество и прямых, и плоскостей).

Резюме: Для однозначного определения плоскости необходимо и достаточно, чтобы три точки не были коллинеарны. Хотите, я помогу составить аналитическое условие (через координаты и определитель), которое позволяет проверить, лежат ли три конкретные точки на одной прямой?

Форма ответа

Ваш аватар