求證 空間中兩條異面直線有且只有一條公垂線

時間 2022-11-03 12:05:08

1樓:匿名使用者

存在性證明

過直線b作平面a平行於a,將a向a投影得a'交b於點p過點p作直線c垂直於a

∵c⊥a

∴c⊥b且c⊥a'

∵a‖a'且c∩a'=p

∴c⊥a=p'

則c即為a,b公垂線

唯一性證明

假設公垂線不唯一,過b上任一點m作公垂線交a於n∵mn⊥a a‖a'

∴mn⊥a'

又∵mn⊥b

∴mn⊥a

∵mn∩a=n且mn⊥a'

∴mn∩a'=n'

過平面外一點有且只有一條直線垂直於平面

∴m=n'=p(三點重合)

得過點p有兩條直線與a垂直,與定理(過平面上一點有且只有一條直線垂直於平面)矛盾,故假設不成立.唯一性得證.

(好久不證了,有點生.有什麼不對的你還得自己改改)

2樓:夕陽乞丐

簡單的說就是公垂線段的長度為兩異面直線的距離,異面直線上的任意兩點見的距離是不相等的,要是有多於一條公垂線的話,那麼兩異面直線間的距離也就是不定的了

當然,那只是語言描述行的解釋,還可以證明,不過圖你要自己去想了

證明:設a,b兩條異面直線,在b上去一點e,過e引a^//a,設b a^確定乙個平面h,則a//h,在a上去一點f,過f引fm垂直於h,垂足為m,設a和fm確定平面j與平面h相交於直線c,c於b相交於b點,在j內作ba//mf,交a於點a,則

ab垂直於h,ab垂直於b,ab垂直於a^

又因為a//a^,所以ab垂直於a,ab是a,b的公垂線段

如果還有直線a~b~也是a,b的公垂線段,則a~b~垂直b,a~b~垂直a,a~b~垂直h。

所以a~b~//ab,a~b~和ab共面,即a,b共面,這與a,b是異面直線相矛盾,所以…………

總體用的反證法,(注意a~和b`~是個單獨的代表,還有注意字母有帶標記的,為不同)

任意兩條異面直線有且只有一條公垂線,和兩條異面直線都垂直的直線有無數條。

3樓:駱駝麻麻

會吧,和兩條異面直線都垂直的直線有可能是在兩條直線中間,如果一條直線垂直於乙個平面,與它異面的另乙個直線就不垂直這個平面

兩條異面直線的公垂線有幾條? 15

4樓:老衲很無聊

要麼只有一條,要麼就沒有,要麼就有無數條。立體幾何當中的兩條直線關係,相交,永不相交,平行,不平行,因為不是同一平面,關係就多了

a,b為異面直線,過空間任意一點p,一定能作一條且只能作一條直線l與a,b都垂直 這句話怎

5樓:匿名使用者

這個是異面直線公垂線的定理,你自己多看一下定理的證明就可以了。

定理任意兩條異面直線有且只有一條公垂線

證明:(存在性)

設m、n是兩條異面直線,過m上一點p作直線a∥n,則m和a確定乙個平面α。

過p作直線b⊥α,則b⊥m,b⊥a,b⊥n,且b和m確定乙個平面β。

∵m、n異面

∴n不在β內

且n不會與β平行,這是因為如果n∥β,則a∥β或a⊂β∵p∈β,p∈a

∴a與β不平行

若a⊂β,∵b⊥m,b⊥a,m∩a=p

∴a和m重合,即m∥n,矛盾

∴n與β不平行,即n和β相交

設這個交點為q,即q∈β,過q作直線l⊥m,則l∥b∴l⊥n,即l同時垂直m、n,且l和m、n交點分別為p、q(唯一性)

由存在性的證明可知n和β只有乙個交點q,經過q點有且只有一條直線l⊥m,因此異面直線的公垂線有且只有一條。

試證明兩異面直線有且只有一條公垂線.

6樓:命運之河

反證法---證明唯一性

假設有兩條公垂線,則他們都與異面直線相交(公垂線的定義)所以兩公垂線確定乙個平面a(公理3)

所以4個交點共面a

因為每條異面直線都有兩個點在平面a上

所以每條異面直線都在平面a上(公理2)

所以兩條異面直線共面a,引出矛盾

所以假設不成立,只能有一條公垂線

(下面證明存在性)

設異面直線a、b

過b上任意一點m作直線c平行a,則b、c確定平面a(公理3)過點m作一條直線d垂直平面a

則d與b確定乙個平面b(公理3)

因為a、b是異面直線

所以a與平面b相交於一點p(異面直線的定義)過點p在平面b內作直線垂直b,則該直線就是公垂線(公垂線的定義)自己畫圖,標字母,根據圖形自己組織數學符號語言作答

數學空間兩條直線的公垂線怎麼求?

7樓:匿名使用者

設m、n是兩條異面直線,過m上一點p作直線a∥n,則m和a確定乙個平面α。

過p作直線b⊥α,則b⊥m,b⊥a,且b和m確定乙個平面β。

n和β相交,設這個交點為q。

在平面β內,經過q點作直線l⊥m,直線l就是m、n是兩條異面直線的公垂線。

例:l1:(x-1)/2=(y-1)/(-1)=(z-1)/(-1).l2:(x-1)/1=(y-5)/(-3)=z/2

解:設二直線的公垂線與l1、l2交於a(2m+1,-m+1,-m+1)、b(n+1,-3n+5,2n)

向量ba=(2m-n,-m+3n-4,-m-2n+1)是公垂線的乙個方向向量。

l1的方向向量是(2,-1,-1),l2的方向向量是(1,-3,2)

有2(2m-n)-(-m+3n-4)-(-m-2n+1)=0

即 2m-n+1=0 (1)

(2m-n)-3(-m+3n-4)+2(-m-2n+1)=0

即 3m-14n+14=0 (2)

由(1)(2) 解得 m=0 且 n=1

a(1,1,1),b(2,2,2),向量ab=(1,1,1)

所以 直線ab的公垂線方程是(x-1)/1=(y-1)/1=(z-1)/1

即x=y=z

拓展內容

公垂線

一條直線同時垂直於兩條或兩條以上線段或直線,這條直線就是被垂直的線段或直線的公垂線。然而,如同兩條異面直線的公垂線夾在異面直線間的部分,這才被叫做公垂線段。

概念

例如線段a垂直於線段b,同時也垂直於線c,甚至更多的d、e、f……那麼線段a就是線b、c的或者是d、e、f的公垂線。

引申含義

兩條直線不在公垂線上經過同一點,這兩條直線必不交叉。

兩條直線經過公垂線上的同一點,這兩條直線所在的平面,必定垂直於公垂線,並且這個平面必垂直於他們和公垂線組成的平面。

公垂線可以和被垂直的線段或者直線在乙個平面內,也可以不在乙個平面內。公垂線可以和被垂直物件交叉,也可以不交叉。

異面直線的公垂線

同時和兩條異面直線垂直相交的直線,叫做異面直線的公垂線。兩個交點之間的線段長度,叫做異面直線的距離。

8樓:瀛洲煙雨

作圖:找和這兩條線平行的平面,作這個平面的垂線段,把垂線段平移到和兩個原兩直線都相交.

代數:這兩條線的方向向量叉乘(高中數學或大學物理,數學),叉乘所得就是所求線的方向向量,平移到和兩個原兩直線都相交即可.

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