Прямая, проходящая через точку М0(х0; у0; z0), параллельная направляющему вектору
а{l, m, n} (подробно об этом векторе), представляется уравнениями:
выражающими коллинеарность векторов а{l, m, n} и
$\overrightarrow {{M_0}M} = \left\{ {x — {x_0},y — {y_0},z — {z_0}} \right\}$
Это уравнения называются каноническими (симметричными) уравнением прямой.
Пример
Симметричные уравнения прямой, проходящей через точки М0(4; 0; 5), М1(4; 2; 9), будут:
$\frac{{x — 4}}{0} = \frac{{y — 0}}{2} = \frac{{z — 5}}{4}$
Выражение $\frac{{x — 4}}{0}$ условно, оно означает x-4=0, так что надо писать так:
$x = 4,\frac{y}{2} = \frac{{z — 5}}{4}$
Прямая М0М1 перпендикулярна к оси ОХ, так как ι=0.
Приведение уравнений прямой к симметричному виду
Для того чтобы привести уравнения прямой
A1x + B1y + C1z + D1=0 (1)
A2x + B2y + C2z + D2=0 (2)
к симметричному виду, надо определить координаты x0, y0, z0 какой-либо точки, лежащей на прямой и направляющие коэффициенты l, m, n.
Пример
Привести к симметричному виду уравнения:
x+2y-3z-2=0, -3x+4y-6z+21=0
Зададим координате у или z какое-либо значение (координате х произвольное значение задать нельзя, так как уравнение будет несовместимым в этом случае); например, пусть у=0, тогда получим точку М0(5; 0; 1).
Найдём направляющие коэффициенты:
$l = \left| {\begin{array}{*{20}{c}} 2&{ — 3} \\ 4&{ — 6} \end{array}} \right|=$
$ = 2\cdot\left( { — 6} \right) — 4\cdot\left( { — 3} \right) = 0$
$m = \left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ — 3}&1 \\ { — 6}&{ — 3} \end{array}} \right| = $
$=\left( { — 3} \right)\cdot\left( { — 3} \right) — \left({ — 6} \right)\cdot1 = 15$
$n = \left| {\begin{array}{*{20}{c}}1&2 \\ { — 3}&4 \end{array}} \right| =$
$ =1\cdot4 — \left( { — 3} \right)\cdot2 = 10$
Направляющие коэффициенты будут l=0, m=15, n=10 или (помноженная на 1/5),
получаем l=0, m=3, n=2
Получаем симметричные уравнения:
$\frac{{x — 2}}{0} = \frac{y}{3} = \frac{{z — 1}}{2}$