3維空間平面法向量怎麼求,三維空間叉積求平面法向量

2021-03-04 05:07:40 字數 5724 閱讀 2470

1樓:西域牛仔王

平面 ax+by+cz+d = 0 的法向量就是 x、y、z 的係數,

也即(a,b,c)。

知道三個點怎麼求那個平面的法向量~

2樓:韓苗苗

設a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2),c(x3,y3,z3)是已知平面上的3個點

a,b,c可以形成3個向量,向量ab,向量ac和向量bc

則ab(x2-x1,y2-y1,z2-z1),ac(x3-x1,y3-y1,z3-z1),bc(x3-x2,y3-y2,z3-z2)

設平面的法向量座標是(x,y,z)

有(x2-x1)*x+(y2-y1)*y+(z2-z1)*z=0 且(x3-x1)*x+(y3-y1)*y+(z3-z1)*z=0 且(x3-x2)*x+(y3-y2)*y+(z3-z2)*z=0

可以解得x,y,z。

擴充套件資料

平面,是指面上任意兩點的連線整個落在此面上,一種二維零曲率廣延,這樣一種面,它與同它相似的面的任何交線是一條直線。

三維平面的法線是垂直於該平面的三維向量。曲面在某點p處的法線為垂直於該點切平面(tangent plane)的向量。

如果曲面在某點沒有切平面,那麼在該點就沒有法線。例如,圓錐的頂點以及底面的邊線處都沒有法線,但是圓錐的法線是幾乎處處存在的。通常乙個滿足lipschitz連續的曲面可以認為法線幾乎處處存在。

對於立體表面而言,法線是有方向的:一般來說,由立體的內部指向外部的是法線正方向,反過來的是法線負方向。

曲面法線的法向不具有唯一性;在相反方向的法線也是曲面法線。定向曲面的法線通常按照右手定則來確定。

3樓:鄙視04號

已知:a,b,c三點,求平面abc的法向量過程如下:

其中可以任意設乙個a的值,然後通過解二元一次方程即可解出b、c的值。

例:已知空間三點a(0,0,2),b(0,2,2),c(2,0,2),求平面abc的乙個法向量.

解:∵空間三點a(0,0,2),b(0,2,2),c(2,0,2)

4樓:匿名使用者

利用向量積可以求出和平面垂直的向量

設三點座標為a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2),c(x3,y3,z3)

向量ab=(x2-x1,y2-y1,z2-z1),ac=(x3-x1,y3-y1,z3-z1)

ab、ac所在平面的法向量即ab×ac=(a,b,c),其中:

a=(y2-y1)(z3-z1)-(z2-z1)(y3-y1)b=(z2-z1)(x3-x1)-(z3-z1)(x2-x1)c=(x2-x1)(y3-y1)-(x3-x1)(y2-y1)

5樓:睦翠花喜書

設a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2),c(x3,y3,z3)是已知平面上的3個點,那麼這三個點可以形成3個向量,比如向量ab,向量ac和向量bc則ab(x2-x1,y2-y1,z2-z1),ac(x3-x1,y3-y1,z3-z1),(x3-x2,y3-y2,z3-z2)也已知.設平面的法向量座標是(x,y,z)則,根據法向量定義的:(x2-x1)*x+(y2-y1)*y+(z2-z1)*z=0

且(x3-x1)*x+(y3-y1)*y+(z3-z1)*z=0且(x3-x2)*x+(y3-y2)*y+(z3-z2)*z=0解出來x,y,z就是平面法向量的座標,方向滿足右手螺旋法則。

6樓:匿名使用者

三個點 可以得出三個向量,設法向量(a,b,c)法向量同他們相乘等於零。或者只用兩個向量用行列式算。

三維空間叉積求平面法向量

7樓:匿名使用者

設a(x1,y1,zi)、b(x2,y2,z2)、c(x3,y3,z3)為不共線三點,

向量ab=

向量ac=

由a、b、c三點確定的平面的法向量就是向量ab與向量ac的叉積三個分量分別是下面的三個二階行列式

y2-y1 z2-z1 z2-z1 x2-x1 x2-x1 y2-y1

y3-y1 z3-z1 z3-z1 x3-x1 x3-x1 y3-y1

高數知道法向量,怎麼求平面方程,三維空間裡面

8樓:殤害依舊

ax+by+cz+d=0

其中a,b,c就是法向量 上面那個就是平面方程

三維空間中平面的法向量的方向如何確定

9樓:靈凍冰晶霜月

|沒任何規定,而且也很難在計算中確定它的方向,但沒有關係,如計算二面角可寫為|cosθ|,由於沒確定法向量的方向,所以計算的角可能是大的也可能是小的,但數值大小相同,所以看二面角是鈍角還是銳角來判定cosθ的正負就ok了,其他的也是如此。

三維中法向量的求解

10樓:

你是在問這樣解的數學原因嗎?

這樣的:

設 已知三點a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2),c(x3,y3,z3)

任意找在這個面的兩個不平行的向量,

ba=(x1-x2,y1-y2,z1-z2)=(v1[0],v1[1],v1[2])

cb=(x2-x3,y2-y3,z2-z3)=(v2[0],v2[1],v2[2])

法向量為同時垂直於這兩個向量的乙個向量。

利用叉乘可以直接得到

n=ba×cb

=[ i , j , k ]

[v1[0],v1[1],v1[2]]

[v2[0],v2[1],v2[2]]

=(v1[1]*v2[2]-v1[2]*v2[1],v1[2]*v2[0]-v1[0]*v2[2],v1[0]*v2[1]-v1[1]*v2[0])

最後一步是行列式計算。

怎樣求平面的法向量。

11樓:可可粉醬

在平面內找兩個不共線的向量,待求的法向量與這兩個向量各做數量積為零就可以確定出法向量了,為方便運算,提取公因數,若其中含有未知量x,為x代值即可得到乙個最簡單的法向量。

如已知向量a和b為平面ɑ內不共線的兩個非零向量,且a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),設n為平面ɑ的乙個法向量,n=(x,y,z),根據方程組,可得到法向量n中x,y,z的關係式,從而求出平面ɑ的乙個法向量。

12樓:您輸入了違法字

計算:對於像三角形這樣

的多邊形來說,多邊形兩條相互不平行的邊的叉積就是多邊形的法線。

用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法線。

如果s是曲線座標x(s,t)表示的曲面,其中s及t是實數變數,那麼用偏導數叉積表示的法線為

如果曲面s用隱函式表示,點集合(x,y,z)滿足 f(x,y,z)=0,那麼在點(x,y,z)處的曲面法線用梯度表示為

如果曲面在某點沒有切平面,那麼在該點就沒有法線。例如,圓錐的頂點以及底面的邊線處都沒有法線,但是圓錐的法線是幾乎處處存在的。通常乙個滿足lipschitz連續的曲面可以認為法線幾乎處處存在。

13樓:demon陌

向量ba=(1,0,-1),向量bc=(0,1,1)設法向量p=(a,y,z)

p與ba,bc都垂直

x-z=0,y+z=0

x=-y=z

取一組非零解,x=1,y=-1,z=1

所求法向量(1,-1,1)

大學用叉乘,行列式。

向量ab=(1,0,-1) 向量ac=(1,-1,-2)平面abc的法向量n=向量ab×向量ac

i, j, k

= 1, 0, -1

1, -1, -2

=0×(-2)×i+(-1)×1×j+1×(-1)×k-[0×1×k+(-1)×(-1)×i+(-2)×1×j]=(-i,j,-k)=(-1,1,-1)

方向遵循右手定則。

垂直於平面的直線所表示的向量為該平面的法向量。由於空間內有無數個直線垂直於已知平面,因此乙個平面都存在無數個法向量(包括兩個單位法向量)。

14樓:匿名使用者

如果是高中數學,可以這樣解:

向量ba=(1,0,-1),向量bc=(0,1,1)設法向量p=(a,y,z)

p與ba,bc都垂直

x-z=0,y+z=0

x=-y=z

取一組非零解,x=1,y=-1,z=1

所求法向量(1,-1,1)

大學用叉乘,行列式。

向量ab=(1,0,-1) 向量ac=(1,-1,-2)平面abc的法向量n=向量ab×向量ac

i, j, k

= 1, 0, -1

1, -1, -2

=0×(-2)×i+(-1)×1×j+1×(-1)×k-[0×1×k+(-1)×(-1)×i+(-2)×1×j]=(-i,j,-k)=(-1,1,-1)

方向遵循右手定則。

15樓:

還有一種方法:在平面內找到兩個不共線的向量,設為向量a和b他們的向量積為m=a×b (這裡的×不是乘號,具體定義可以檢視向量積的定義)

=|a|*|b|*sinθ (||代表向量a的模,θ為向量a和b的夾角)

如果向量a和b是座標形式,則用行列式

i i j k i (i j k是三座標單位基地向量)i a b c i

i m n p i

=(bp-**)i+(mc-pa)j+(an-bm)k即:m=(bp-**,mc-pa,an-bm) 他就是乙個法向量,這裡的字母都表示數字,而不是向量。

16樓:匿名使用者

平面法向量的具體步驟:(待定係數法)   1、建立恰當的直角座標系   2、設平面法向量n=(x,y,z)   3、在平面內找出兩個不共線的向量,記為a=(a1,a2, a3) b=(b1,b2,b3)   4、根據法向量的定義建立方程組①n*a=0 ②n*b=0   5、解方程組,取其中一組解即可。

17樓:匿名使用者

從理論上說,空間零向量是任何平面的法向量,但是由於零向量不能表示平面的資訊。一般不選擇零向量為平面的法向量。如果已知直線與平面垂直,可以取已知直線的兩點構成的向量作為法向量;如果不存在這樣的直線,可用設元法求乙個平面的法向量;步驟如下:

首先設平面的法向量m(x,y,z),然後尋找平面內任意兩個不平行的向量ab(x1,y1,z1)和cd(x2,y2,z2)。由於平面法向量垂直於平面內所有的向量,因此得到x*x1+y*y1+z*z1=0和x*x2+y*y2+z*z2=0。由於上面解法存在三個未知數兩個方程(不能通過增加新的向量和方程求解,因為其它方程和上述兩個方程是等價的),無法得到唯一的法向量(因為法向量不是唯一的)。

為了得到確定法向量,可採用固定z=1(也可以固定x=1或y=1)或者模等於1的方法(單位法向量),但是這步並不是必須的。因為確定法向量和不確定法向量的作用是一樣的。平面法向量的具體步驟:

(待定係數法)1、建立恰當的直角座標系2、設平面法向量n=(x,y,z)3、在平面內找出兩個不共線的向量,記為a=(a1,a2, a3) b=(b1,b2,b3)4、根據法向量的定義建立方程組①n*a=0 ②n*b=05、解方程組,取其中一組解即可。

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