已知某直线的为:
则如下代数式称为该 直线的平面束方程 :
下面来解释下上述定义的几何意义,分几点来逐一阐述下:
(1)由该定义中的所决定的直线如下图所示,该直线是平面和的交线。
(2)当时,直线的平面束方程其实就是平面,如下图所示。
当取不同值时,直线的平面束方程对应了不同的平面,这些平面共同的特点是都包含直线,如下图所示。
为什么说直线的平面束方程始终包含直线呢?其代数解释是这样的,直线的平面束方程整理后如下,显然这是某平面的的:
因为直线上的点满足以及,所以直线上的点都可以使得上式成立。这意味着直线满足为任意值时的平面束方程,所以直线始终在平面束方程对应的平面上。
(3) 除这个平面外,直线的平面束方程代表了所有包含直线的平面方程,下面是具体的解释。平面和的一个分别为和,如下图所示。
直线的平面束方程的一个为和的,即:
所以当时,当时的朝向几乎和一致,当时的朝向几乎和一致。总而言之,当取不同值时,的朝向会在和之间变化,如下图所示,这里为了展示为和的,将、和的起点都移到了同一个点。
所以包含了和之间所有朝向的法向量,除了和这两个朝向。所以直线的平面束方程代表了所有包含直线的平面,除了平面(该平面的法向量为或)。
(4)综上,所以有:
已知直线的为,请求出其在平面上的投影直线的方程。
(1)分析问题。设某平面包含直线,且于平面,那么要求的投影直线就是平面和平面的交线,下面是示意图。所以求出平面就可以得到投影直线。
(2)下面通过直线的平面束方程来求出平面。首先给出直线的平面束方程以及一个:
又平面的一个,根据,所以这两个平面时有:
所以平面的为:
(3)综上,因为投影直线是平面和平面的交线,所以直线的为。