三维中法向量的求解,3维空间平面法向量怎么求

2020-11-22 17:54:35 字数 5576 阅读 3094

1楼:

你是在问这样解的数学原因吗?

这样的:

设 已知三点a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2),c(x3,y3,z3)

任意找在这个面的两个不平行的向量,

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])

法向量为同时垂直于这两个向量的一个向量。

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])

最后一步是行列式计算。

3维空间平面法向量怎么求

2楼:西域牛仔王

平面 ax+by+cz+d = 0 的法向量就是 x、y、z 的系数,

也即(a,b,c)。

三维空间叉积求平面法向量

3楼:匿名用户

设a(x1,y1,zi)、b(x2,y2,z2)、c(x3,y3,z3)为不共线三点,

向量ab=

向量ac=

由a、b、c三点确定的平面的法向量就是向量ab与向量ac的叉积三个分量分别是下面的三个二阶行列式

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

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

高数知道法向量,怎么求平面方程,三维空间里面

4楼:殇害依旧

ax+by+cz+d=0

其中a,b,c就是法向量 上面那个就是平面方程

法向量的求法

5楼:阿木子香

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。

扩展资料:

1、法向量的唯一性

曲面(su***ce)上的法线向量场(vector field of normals)。

曲面法线的法向不具有唯一性(uniqueness),在相反方向的法线也是曲面法线。曲面在三维的边界(topological boundary)内可以分区出inward-pointing normal 与 outer-pointing normal, 有助于定义出法线唯一方法(unique way)。

定向曲面的法线通常按照右手定则来确定。

2、法向量的变换

变换矩阵可以用来变换多边形,也可以变换多边形表面的切向量(tangent vector)。 设n′为w n。我们必须发现w。

w n垂直(perpendicular)于m t

很明白的选定ws.t.

将可以满足上列的方程式,按需求,再以wn垂直于(perpendicular)mt或一个n′垂直于t′。

3、法向量的界定

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(***puter 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。

6楼:**的勾k先生

1、若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。

2、若s是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,s、t是实数变量,用偏导数叉积表示的法线为

3、若曲面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

4、用方程ax+by+cz=d表示的平面,那么向量(a,b,c)就是其法线。

7楼:森海和你

在空间直角坐标系下

求出法向量所垂直的平面内两条不平行的直线的方向向量

设为(x1,y1,z1) (x2,y2,z2)

显然平面的法向量(x,y,z)与两直线方向向量垂直

即得xx1+yy1+zz1=0,xx2+yy2+zz2=0

将任一未知量取一特殊值,则另外两个未知量可得

即可求出法向量

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。

8楼:素子欣嬴志

设三点为a、b、c,则向量

ab与向量ac可求。(ab、ac、bc三个选哪两个都可以)设这个法向量是a=(x,y,z),则有向量a点乘向量ab为0,向量a点乘向量ac为0,

则可解出向量a,这里要注意的是我们解出的a是含有一个参量的,可是是x、y、z中的任何一个,在具体题里,可以根据已知去确定把三者的哪个定为参量,假设我们解出的是a=(2y,y,3y/5),再把y赋具体的值就可以,这里可以是1,为了不出分数,也可以是5.

9楼:匿名用户

在空间直角坐标系下

求出法向量所垂直的平面内两条不平行的直线的方向向量设为(x1,y1,z1) (x2,y2,z2)显然平面的法向量(x,y,z)与两直线方向向量垂直即得xx1+yy1+zz1=0,xx2+yy2+zz2=0将任一未知量取一特殊值(如1),则另外两个未知量可得即可求出法向量

10楼:谷源燕安萱

空间的还是平面的?大学的问题还是中学的问题?中学问题的话就先求切向量,切向量与法向量是垂直的。

大学的问题可以用偏导数计算。

11楼:七彩无界

可以使用

向量积找出平面内任意相交的2个向量

做向量积a×b

-------------------

高中没有向量积内容

可以使用数量积,因为法向量与平面内的所有向量垂直,所以找出任意两个相交的向量

分别作数量积。

知道三个点怎么求那个平面的法向量~

12楼:韩苗苗

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

a,b,c可以形成3个向量,向量ab,向量ac和向量bc

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

设平面的法向量坐标是(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。

扩展资料

平面,是指面上任意两点的连线整个落在此面上,一种二维零曲率广延,这样一种面,它与同它相似的面的任何交线是一条直线。

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。

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。

对于立体表面而言,法线是有方向的:一般来说,由立体的内部指向外部的是法线正方向,反过来的是法线负方向。

曲面法线的法向不具有唯一性;在相反方向的法线也是曲面法线。定向曲面的法线通常按照右手定则来确定。

13楼:鄙视04号

已知:a,b,c三点,求平面abc的法向量过程如下:

其中可以任意设一个a的值,然后通过解二元一次方程即可解出b、c的值。

例:已知空间三点a(0,0,2),b(0,2,2),c(2,0,2),求平面abc的一个法向量.

解:∵空间三点a(0,0,2),b(0,2,2),c(2,0,2)

14楼:匿名用户

利用向量积可以求出和平面垂直的向量

设三点坐标为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)

15楼:睦翠花喜书

设a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2),c(x3,y3,z3)是已知平面上的3个点,那么这三个点可以形成3个向量,比如向量ab,向量ac和向量bc则ab(x2-x1,y2-y1,z2-z1),ac(x3-x1,y3-y1,z3-z1),(x3-x2,y3-y2,z3-z2)也已知.设平面的法向量坐标是(x,y,z)则,根据法向量定义的:(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解出来x,y,z就是平面法向量的坐标,方向满足右手螺旋法则。

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