讓我們直入主題:我們常常用π來表示一個平面:你看不懂這個公式沒有關系,接下來我将把它講明白。
假設現在我們有一個特定點,這個點是已知的:
現在我們發現一個垂直于這個平面的向量,我們把它稱作法向量:
而
是未知變量。
大家知道,一個空間中的點的坐标減去另一個空間中的點的坐标,它的意義是一個向量,我們把它記作K。
于是,一個平面就等于法向量點乘這個未知向量:
大家知道,垂直向量的點乘為0,所以有:
于是,我們可以推演出平面的一般方程:
D為常數
這個方程有什麼用呢?我們現在做一個數學實驗。
設有三個空間中的點A(1,0,-1),B(2,1,2),C(-1,1,3),我們現在要設法确定它的空間平面方程。我們知道,三點确定一個平面。兩條相交的直線也能确定一個平面。
于是我們準備搞出兩條相交的直線來:
我們知道n向量垂直于上面這倆,所以可以直接用叉乘(右手定則):
至于這個矩陣怎麼運算的,大家可以參考我之前的文章,這裡就不帶大家算了。
于是,我們根據之前的定義,随便取一個點A(取B,C都可以),可以推出:
這個平面長什麼樣子呢,好像不直觀啊!我們對它變個形狀:
我們用MATLAB畫出它的圖,光靠三個點就能确定一個這樣的平面,是不是很神奇呢?
感謝大家抽空閱讀~
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