平面法向量是什么?

柠檬酸钙2023-02-02  29

平面的法向量(normal vector of a plane)确定平面位置的重要向量.指与平面垂直的非零向量。

一个平面的法向量可有无限多个,但单位法向量有且仅有两个。

例如:

在空间直角坐标系中,平面Ax+By+Cz+D=0的法向量为n=(A,B,C),而它的单位法向量即法向量除以法向量的长度,正负代表方向。

扩展资料

曲线法向量

曲面(surface)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。

平面的法向量(normal vector of a plane)确定平面位置的重要向量.指与平面垂直的非零向量。

向量的记法:印刷体记作黑体(粗体)的字母(如a、b、u、v),书写时在字母顶上加一小箭头“→”。如果给定向量的起点(A)和终点(B),可将向量记作AB(并于顶上加→)。在空间直角坐标系中,也能把向量以数对形式表示,例如xOy平面中(2,3)是一向量。

在物理学和工程学中,几何向量更常被称为矢量。许多物理量都是矢量,比如一个物体的位移,球撞向墙而对其施加的力等等。与之相对的是标量,即只有大小而没有方向的量。一些与向量有关的定义亦与物理概念有密切的联系,例如向量势对应于物理中的势能。

几何向量的概念在线性代数中经由抽象化,得到更一般的向量概念。此处向量定义为向量空间的元素,要注意这些抽象意义上的向量不一定以数对表示,大小和方向的概念亦不一定适用。因此,平日阅读时需按照语境来区分文中所说的"向量"是哪一种概念。

不过,依然可以找出一个向量空间的基来设置坐标系,也可以透过选取恰当的定义,在向量空间上介定范数和内积,这允许我们把抽象意义上的向量类比为具体的几何向量。

直接法:

找一条与平面垂直的直线,求该直线的方向向量。待定系数法:建立空间直角坐标系。

①设平面的法向量为n=(x,y,z)。

②在平面内找两个不共线的向量a和b。

③建立方程组:n点乘a=0,n点乘b=0。

④解方程组,取其中的一组解即可。

法向量,是空间解析几何的一个概念,垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。法向量适用于解析几何。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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