平面的一般方程

由于平面的点法式方程

$$\eqalign{ & A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) \cr & = 0 \cr} $$

是$x,y,z$的一次方程,而任一平面都可以用它上面的一点及它的法线向量来表示,所以任一平面都可以用三元一次方程来表示.

反过来,任一三元一次方程

$$Ax + By + Cz + D = 0$$

都表示一个平面吗?

取该方程所表示的图形上的某一固定点$\left( {{x_0},{y_0},{z_0}} \right)$,有

$$A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D = 0$$

两式相减,得

$$\eqalign{ & A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) \cr & = 0 \cr} $$

首先,这个式子表示一个过点$\left( {{x_0},{y_0},{z_0}} \right)$,且法线向量为$\left( {A,B,C} \right)$的平面.其次,该平面上的点$\left( {{x_0},{y_0},{z_0}} \right)$和$\left( {x,y,z} \right)$(即平面上任意一点)都在三元一次方程

$$Ax + By + Cz + D = 0$$

所表示的图形上,说明图形与平面重合,即三元一次方程

$$Ax + By + Cz + D = 0$$

表示的图形是平面.