求直线的垂面

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 19:49:02
已知空间直线方向,如何求过点(a,b,c)的直线的垂面,若有公式请贴出来,同理四维和更高维空间直线的垂面。要用算法解决一个很棘手的问题,这是很关键的一步,请大家帮帮忙,谢谢了!
更高维的如何处理,只有三维还是解决不了问题。

假设次平面内任意两个向量为A=(1,1,1),B=(x2,y2,z2)
那么,过点(a,b,c)的直线可以看成是向量C=(x,y,z)
则C垂直于A,B
那么,根据:
A*C=0
B*C=0
即可算出一个符合条件的平面。

你的条件不全

: 已知空间直线的方向,假设其方向向量为s=(m,n,p),那么过定点(a,b,c)的直线可以写成如下的形式:
(x-a)/m = (y-b)/n =(z-c)/p
假设与此直线垂直的面的方程为:Ax + By +Cz +D =0,
那么面的向量s=(A,B,C)应该满足:
A/m = B/n = C/p;
(也就是向量s与向量n的叉积为0。)

空间里垂直于已知直线的面有无数个,要唯一还必须再过定点
:)

设该直线方向向量为(l,m,n),因为一直直线的方向即是空间平面的法线,则可以直接写出平面方程lx+my+nz=D,然后带入定点(a,b,c)就可以确定平面方程了。

至于高维空间,这要从一般的平面确定方法来求解了,下面我不做严格推导,就简单通过例子来说明。
首先因该明白要使平面为已知直线的垂面,则面内的任意直线都垂直于已知直线,也就是说他们的方向向量的内积等于零(即点乘积,不是上面说的叉乘积,叉乘积就是外积,如果叉乘积为零的话平面过直线)对于平面A1x1+A2x2+……+AnXn=0,显然原点是方程的解,即是平面上的点。对于异与远点的任意一个点(x1,x2,……xn)其向量坐标也是(x1,x2,……xn),则该向量要和已知直线的方向向量内积为零。设已知直线方向向量为(a1,a2,……,an)则有((a1,a2,……,an),(x1,x2,……xn))=0,即a1x1+a2x2+……+anxn=0。这就是一般性的结论。如果平面不过原点,只要作坐标平移就可以了。

所以可以得到一般性公式:
对于n维空间平面A1x1+A2x2+……+AnXn=0,其法向量为(A1,A2,……An)。相反地,平面法向量为(A1,A2,……An)的空间平面可以写成A1x1+A2x2+……+AnXn=D。