Будь яка ліня , що знаходиться у площині ,може бути утворена як перетин деякої поверхні, заданої рівнянням , і площини (Рис. 36.1)
Рис. 36.1
Тоді кожна точка лінії задовольняє систему рівнянь
Можна у перше рівняння підставити і перепозначити . Тоді набуває вигляду
Це загальне рівняння лінії, що належить площині , записане у тривимірній системі координат . Якщо розглядати двовимірну систему координат , то загальне рівняння лінії виглядає наступним чином:
Параметричне рівняння лінії, що належить площині , згідно подається так:
, або ,
Отримаємо рівняння кола радіус , центр якого співпадає з точкою площини .
Для цього у тривимірній системі координат візьмемо сферу у цій самій точці. Вона визначається наступним рівнянням
Коло утворюється як перетин цієї сфери з площиною (Рис. 36.2).
Рис. 36.2
Воно визначається системою рівнянь
яка еквівалентна одному наступному рівнянню вигляду
Рівняння і є рівнянням кола на координатній площині з центром у точці і радіуса .
Пряма на координатній площині може бути утворена перетином цієї площини з довільною площиною (Рис. 36.3), яка задана загальним рівнянням
.
Рис. 36.3
Причому у рівнянні хоча б один з коефіцієнтів чи має бути відмінним від . Інакше площини і будуть паралельними і не перетинатися. Тоді пряма, що утворюється внаслідок перетину, визначається системою рівнянь
,
або одним рівнянням: .
Для зручності в останньому рівнянні перепозначимо коефіцієнти і запишемо його у вигляді:
Має місце теорема:
Теорема. Будь-яке рівняння визначає на координатній площині пряму, перпендикулярну до вектора .
Дійсно, оскільки , то рівняння має хоча б один розв’язок. Нехай - будь-який розв’язок цього рівняння. Тоді є вірною рівність
.
Складемо різницю рівнянь і
Розглянемо точки і вектор . Рівняння можна записати у вигляді . Це означає, що усі вектори мають початок у точці і перпендикулярні до вектора , тобто знаходяться на одній прямій, що перпендикулярна до цього вектора. Саме цю пряму визначає рівняння.
Рівняння називається загальним рівнянням прямої на координатній площині. Якщо розглянути довільні і , то це рівняння визначає усі прямі, що проходять через точку і називається рівнянням пучка прямих, що проходять через задану точку.