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單位法向量怎么求

2021-07-29 10:15:50文/葉丹

建立恰當?shù)闹苯亲鴺讼担辉O平面法向量n=(x,y,z);在平面內找出兩個不共線的向量,記為a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3);根據(jù)法向量的定義建立方程組①n·a=0②n·b=0;解方程組,取其中一組解即可。

單位法向量怎么求

平面的法向量求法

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(shù)量積為零就可以確定出法向量了,為方便運算,提取公因數(shù),若其中含有未知量x,為x代值即可得到一個最簡單的法向量。

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的一個法向量,n=(x,y,z),根據(jù)方程組,可得到法向量n中x,y,z的關系式,從而求出平面ɑ的一個法向量。

參數(shù)方程曲線法向量的計算方法

曲線參數(shù)方程:

{Sin[2t],Cos[3t],t/(Pi)}

作圖:

ParametricPlot3D[{Sin[2t],Cos[3t],t/(Pi)},{t,0,2Pi}]

單位切向量的計算:

qie=D[r,t]/Sqrt[D[r,t].D[r,t]]//FullSimplify

繪制曲線上在t=1點處的單位切向量:

Graphics3D[{Red,Arrow[{r,r+qie}/.t->1]}]

計算單位法向量:

fa=D[qie,t]/Sqrt[D[qie,t].D[qie,t]];

繪制單位法向量:

Graphics3D[{RGBColor[0,0.5,0],Arrow[{r,r+fa}/.t->1]}]

r關于t的二階導數(shù),一般情況下不是法向量:

wei=D[r,{t,2}]/Sqrt[D[r,{t,2}].D[r,{t,2}]]

畫圖可知:Graphics3D[{RGBColor[0,0.5,1],Arrow[{r,r+wei}/.t->1]}]

可以發(fā)現(xiàn),wei向量和fa向量不重合。

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