平面的法向量是指垂直于平面并指向平面的箭头所代表的向量。一个平面有无数个法向量,但是它们都具有相同的方向,只是大小有所不同。平面的法向量与平面之间有着紧密的关系,下面将会对它们之间的关系进行详细的介绍。
一、平面的法向量与平面什么关系
平面的法向量与平面之间的关系是,一个平面的法向量垂直于平面,并且与平面有一定的数学关系。具体来说,平面上的任何一条直线都可以看作是与平面相切的线,这条直线可以被表示为一个向量 $\textbf{d}$。对于这个向量,它与平面的法向量 $\textbf{n}$ 的内积为0,即 $\textbf{d} \cdot \textbf{n} = 0$。
平面的法向量还可以用于计算平面的方程。给出平面上的三个点的坐标,比如 $(x_1,y_1,z_1)$、$(x_2,y_2,z_2)$、$(x_3,y_3,z_3)$,就可以通过这三个点构造出一条向量 $\textbf{v}_1 = \langle x_2 - x_1, y_2 - y_1, z_2 - z_1 \rangle$ 和另一条向量 $\textbf{v}_2 = \langle x_3 - x_1, y_3 - y_1, z_3 - z_1 \rangle$。平面的法向量可以通过这两个向量的叉积得到,即 $\textbf{n} = \textbf{v}_1 \times \textbf{v}_2$。得到了平面的法向量之后,就可以用一个关于平面的方程来表示它,例如:$ax + by + cz = d$。
综上所述,平面的法向量与平面有着必要的关系。平面的法向量垂直于平面,可以用于计算与平面相切的线的方向,并可以用于计算平面的方程。平面的法向量是计算平面相关数学问题的重要工具。
二、直线与法向量的关系
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的向量。
法线是与多边形(的曲面垂直的理论线,一个平面存在无限个法向量。在电脑图学(的领域里,法线决议着曲面与光源的浓淡处置,对于每个点光源位置,其亮度取决于曲面法线的偏向。
若是一个非零向量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示意的向量为该平面的法向量。每一个平面存在无数个法向量。