求两个平面的交线可以通过以下步骤进行:
确定平面方程
假设两个平面的方程分别为 \(Ax + By + Cz + D_1 = 0\) 和 \(Ax + By + Cz + D_2 = 0\)。
计算法向量
两个平面的法向量分别为 \(\vec{n_1} = (A, B, C)\) 和 \(\vec{n_2} = (A, B, C)\)。
计算交线的方向向量
两个平面的法向量的外积 \(\vec{n_1} \times \vec{n_2} = (B^2 - C^2, C^2 - A^2, A^2 - B^2)\) 就是交线的方向向量。
找到交线上的一个点
选择一个平面上的点 \(P_1 = (x_1, y_1, z_1)\),代入另一个平面的方程中解出 \(z_2\):
\(Ax_1 + By_1 + Cz_1 + D_2 = 0\)
解出 \(z_2\) 后,得到交线上的一个点 \(P_2 = (x_1, y_1, z_2)\)。
确定交线的参数方程
交线的参数方程可以表示为:
\(x = x_1 + t(B^2 - C^2) / (A^2 - B^2)\)
\(y = y_1 + t(C^2 - A^2) / (A^2 - B^2)\)
\(z = z_2 + t(A^2 - B^2) / (A^2 - B^2)\)
其中 \(t\) 是参数。
特殊情况
如果两个平面平行,则它们没有交线。
如果两个平面重合,则它们的交线是平面本身。
以上步骤基于向量代数和解析几何的基本原理。