怎样求平面的法向量。

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2020-02-04 · 生活新鲜事,看我就知道
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在平面内找两个不共线的向量,待求的法向量与这两个向量各做数量积为零就可以确定出法向量了,为方便运算,提取公因数,若其中含有未知量x,为x代值即可得到一个最简单的法向量。

如已知向量a和b为平面ɑ内不共线的两个非零向量,且a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),设n为平面ɑ的一个法向量,n=(x,y,z),根据方程组,可得到法向量n中x,y,z的关系式,从而求出平面ɑ的一个法向量。

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数学答题注意事项:

1、巧解选择,填空题,解选择,填空题的基本原则是小题不可大做。

2、直接从题干出发考虑,探求结果,从题干和选择联合考虑,从选择出发探求满足题干的条件。

3、规范答题很重要,找到解题方法后书写要简明扼要,快速规范,不拖泥带水,高考评分是按步给分,关键步骤不能丢,但允许合理省略非关键步骤。

4、答题时尽量使用数学符号,这比文字叙述要节省时间且严谨。即使过程比较简单,也要简要地写出基本步骤,否则会被扣分。

参考资料来源:百度百科-平面的法向量

参考资料来源:百度百科-法向量

狄真0Ga
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2019-07-26 · 说的都是干货,快来关注
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计算:

对于像三角形这样的多边形来说,多边形两条相互不平行的边的叉积就是多边形的法线。

用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。

如果S是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,其中s及t是实数变量,那么用偏导数叉积表示的法线为

如果曲面S用隐函数表示,点集合(x,y,z)满足 F(x,y,z)=0,那么在点(x,y,z)处的曲面法线用梯度表示为

如果曲面在某点没有切平面,那么在该点就没有法线。例如,圆锥的顶点以及底面的边线处都没有法线,但是圆锥的法线是几乎处处存在的。通常一个满足Lipschitz连续的曲面可以认为法线几乎处处存在。

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三维平面的法线是垂直于该平面的三维向量。曲面在某点P处的法线为垂直于该点切平面(tangent plane)的向量。法线是与多边形(polygon)的曲面垂直的理论线,一个平面(plane)存在无限个法向量(normal vector)。

在电脑图学(computer graphics)的领域里,法线决定着曲面与光源(light source)的浓淡处理(Flat Shading),对于每个点光源位置,其亮度取决于曲面法线的方向。

如果一个非零向量n与平面a垂直,则称向量n为平面a的法向量。

垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。每一个平面存在无数个法向量。

参考资料:百度百科-法向量

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向量BA=(1,0,-1),向量BC=(0,1,1)

设法向量p=(a,y,z)

p与BA,BC都垂直

x-z=0,y+z=0

x=-y=z

取一组非零解,x=1,y=-1,z=1

所求法向量(1,-1,1)

大学

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)

方向遵循右手定则。

垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。由于空间内有无数个直线垂直于已知平面,因此一个平面都存在无数个法向量(包括两个单位法向量)。

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如果一个非零向量n与平面a垂直,则称向量n为平面a的法向量。垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。每一个平面存在无数个法向量。

如果曲面在某点没有切平面,那么在该点就没有法线。例如,圆锥的顶点以及底面的边线处都没有法线,但是圆锥的法线是几乎处处存在的。通常一个满足Lipschitz连续的曲面可以认为法线几乎处处存在。

在空间直角坐标系中,分别取与x轴、y轴,z轴方向相同的3个单位向量i,j,k作为一组基底。若为该坐标系内的任意向量,以坐标原点O为起点作向量a。

由空间基本定理知,有且只有一组实数(x,y,z),使得a=ix+jy+kz,因此把实数对(x,y,z)叫做向量a的坐标,记作a=(x,y,z)。这就是向量a的坐标表示。

参考资料来源:百度百科——法向量

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xiaogantwf
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从理论上说,空间零向量是任何平面的法向量,但是由于零向量不能表示平面的信息。一般不选择零向量为平面的法向量。如果已知直线与平面垂直,可以取已知直线的两点构成的向量作为法向量;如果不存在这样的直线,可用设元法求一个平面的法向量;步骤如下:首先设平面的法向量m(x,y,z),然后寻找平面内任意两个不平行的向量AB(x1,y1,z1)和CD(x2,y2,z2)。由于平面法向量垂直于平面内所有的向量,因此得到x*x1+y*y1+z*z1=0和x*x2+y*y2+z*z2=0。由于上面解法存在三个未知数两个方程(不能通过增加新的向量和方程求解,因为其它方程和上述两个方程是等价的),无法得到唯一的法向量(因为法向量不是唯一的)。为了得到确定法向量,可采用固定z=1(也可以固定x=1或y=1)或者模等于1的方法(单位法向量),但是这步并不是必须的。因为确定法向量和不确定法向量的作用是一样的。平面法向量的具体步骤:(待定系数法)1、建立恰当的直角坐标系2、设平面法向量n=(x,y,z)3、在平面内找出两个不共线的向量,记为a=(a1,a2, a3) b=(b1,b2,b3)4、根据法向量的定义建立方程组①n*a=0 ②n*b=05、解方程组,取其中一组解即可。
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匿名用户
推荐于2017-11-24
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如果是高中数学,可以这样解:
向量BA=(1,0,-1),向量BC=(0,1,1)
设法向量p=(a,y,z)
p与BA,BC都垂直
x-z=0,y+z=0
x=-y=z
取一组非零解,x=1,y=-1,z=1
所求法向量(1,-1,1)
大学
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)
方向遵循右手定则。
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