Как найти вектор нормали. Нормаль вектор


Вектор нормали - это... Что такое Вектор нормали?

 Вектор нормали

Плоская поверхность с двумя нормалями

В дифференциальной геометрии, нормаль — это прямая, ортогональная (перпендикулярная) касательной прямой к некоторой кривой или касательной плоскости к некоторой поверхности. Также говорят о нормальном направлении.

Вектор нормали к поверхности в данной точке — это единичный вектор, приложенный к данной точке и параллельный направлению нормали. Для каждой точки гладкой поверхности можно задать два нормальных вектора, отличающихся направлением. Если на поверхности можно задать непрерывное поле нормальных векторов, то говорят, что это поле задает ориентацию поверхности (то есть выделяет одну из сторон). Если этого сделать нельзя, поверхность называется неориентируемой.

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Вектор Умова
  • Вектор перемещения

Смотреть что такое "Вектор нормали" в других словарях:

  • вектор нормали — normalės vektorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. normal vector vok. Normalenvektor, m rus. вектор нормали, m pranc. vecteur de la normale, m; vecteur normal, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Вектор Дарбу — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при… …   Википедия

  • Вектор электрической поляризации —     Электродинамика сплошных сред Электродинамика сплошных сред …   Википедия

  • Дарбу вектор — Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при равномерном движении точки M по кривой L. Вектор Дарбу лежит в спрямляющей плоскости кривой L и выражается через единичные… …   Википедия

  • Градиент (вектор) — Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой (см. Поля теория). Если величина выражается… …   Большая советская энциклопедия

  • ДАРБУ ВЕКТОР — направляющий вектор d мгновенной оси вращения, вокруг к рой сопровождающий триэдр кривой Lповорачивается при равномерном движении точки Мпо кривой L. Д. в. лежит в спрямляющей плоскости кривой Lи выражается через единичные векторы главной нормали …   Математическая энциклопедия

  • Гиперповерхность — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Гиперповерх …   Википедия

  • Графический конвейер — Графический конвейер  аппаратно программный комплекс визуализации трёхмерной графики. Содержание 1 Элементы трехмерной сцены 1.1 Аппаратные средства 1.2 Программные интерфейсы …   Википедия

  • Векторное исчисление —         математическая дисциплина, в которой изучают свойства операций над Векторами евклидова пространства. При этом понятие вектора представляет собой математическую абстракцию величин, характеризующихся не только численным значением, но и… …   Большая советская энциклопедия

  • Плоскость (геометрия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Плоскость. Сюда перенаправляется запрос «Плоскостность». На эту тему нужна отдельная статья …   Википедия

dic.academic.ru

Вектор нормали плоскости (нормальный вектор)

Вектор нормали плоскости – это вектор, который перпендикулярен данной плоскости. Очевидно, что у любой плоскости бесконечно много нормальных векторов. Но для решения задач нам будет хватать и одного.Если плоскость задана общим уравнением, то вектор является вектором нормали данной плоскости. Просто до безобразия. Всё, что нужно сделать – это «снять» коэффициенты из уравнения плоскости.

Обещанного три экрана ждут, вернёмся к Примеру №1 и выполним его проверку. Напоминаю, что там требовалось построить уравнение плоскости по точке и двум векторам . В результате решения мы получили уравнение . Проверяем:

Во-первых, подставим координаты точки в полученное уравнение:Получено верное равенство, значит, точка действительно лежит в данной плоскости.

Во-вторых, из уравнения плоскости снимаем вектор нормали: . Поскольку векторы параллельны плоскости, а вектор перпендикулярен плоскости, то должны иметь место следующие факты: . Перпендикулярность векторов легко проверить с помощью скалярного произведения:

Вывод: уравнение плоскости найдено правильно.

В ходе проверки я фактически процитировал следующее утверждение теории: векторпараллелен плоскости в том и только том случае, когда .

Решим важную задачу, которая имеет отношение и к уроку Скалярное произведение векторов:

Пример 5

Найти единичный нормальный вектор плоскости .

Решение: Единичный вектор – это вектор, длина которого равна единице. Обозначим данный вектор через . Принципиально пейзаж выглядит так:Совершенно понятно, что векторы коллинеарны.

Сначала из уравнения плоскости снимем вектор нормали: .

Как найти единичный вектор? Для того чтобы найти единичный вектор, нужнокаждую координату вектора разделить на длину вектора .

Перепишем вектор нормали в виде и найдём его длину:

Согласно вышесказанному:

Ответ:

Проверка: , что и требовалось проверить.

Читатели, которые внимательно изучили последний параграф урока Скалярное произведение векторов, наверное, заметили, что координаты единичного вектора– это в точности направляющие косинусы вектора :

Отвлечёмся от разобранной задачи: когда вам дан произвольный ненулевой вектор, и по условию требуется найти его направляющие косинусы (последние задачи урока Скалярное произведение векторов), то вы, по сути, находите и единичный вектор, коллинеарный данному.

Фактически два задания в одном флаконе.

Необходимость найти единичный вектор нормали возникает в некоторых задачах математического анализа.

С выуживанием нормального вектора разобрались, теперь ответим на противоположный вопрос:



infopedia.su

Как найти вектор нормали

Задача поиска вектора нормали прямой на плоскости и плоскости в пространстве слишком проста. Фактически она завершается записью общих уравнений прямой или плоскости. Поскольку кривая на плоскости всего лишь частный случай поверхности в пространстве, то именно о нормалях к поверхности и пойдет речь.

Спонсор размещения P&G Статьи по теме "Как найти вектор нормали" Как составить уравнение плоскости Как найти нормаль плоскости Как определить угол между векторами

Инструкция

1

Первый способ

Этот способ самый простой, но для его понимания требуется знание понятия скалярного поля. Впрочем, и неискушенный в этом вопросе читатель сможет использовать результирующие формулы данного вопроса.

2

Известно, что скалярное поле f задается как f=f(x, y, z), а любая поверхность при этом – это поверхность уровня f(x, y, z)=C (C=const). Кроме того, нормаль поверхности уровня совпадает с градиентом скалярного поля в заданной точке.

3

Градиентом скалярно поля (функции трех переменных) называется вектор g=gradf=iдf/дx+jдf/дy+kдf/дz={дf/дx, дf/дy, дf/дz}. Так как длина нормали значения не имеет, остается лишь записать ответ. Нормаль к поверхности f(x, y, z)-C=0 в точкеM0(x0, y0, z0) n=gradf=iдf/дx+jдf/дy+kдf/дz={дf/дx, дf/дy, дf/дz}.

4

Второй способ

Пусть поверхность задана уравнением F(x, y, z)=0. Чтобы можно было в дальнейшем провести аналогии с первым способом, следует учитывать, что производная постоянной равна нулю, и F задается как f(x, y, z)-C=0 (C=const). Если провести сечение этой поверхности произвольной плоскостью, то возникшую пространственную кривую можно считать годографом какой-либо вектор-функции r(t)= ix(t)x+jy(t)+kz(t). Тогда производная вектора r’(t)= ix’(t)+jy’(t)+kz’(t) направлена по касательной в некоторой точке M0(x0, y0, z0) поверхности (см. рис.1).

5

Дабы не возникло путаницы, текущие координаты касательной прямой следует обозначить, например, курсивом (x, y, z). Канонические уравнение касательной прямой, с учетом, что r’(t0) – направляющий вектор, записывается как (x-x(t0))/(dx(t0)/dt)= (y-y(t0))/(dy(t0)/dt)= (z-z(t0))/(dz(t0)/dt).

6

Подставив координаты вектор-функции в уравнение поверхности f(x, y, z)-C=0 и продифференцировав по t вы получите (дf/дx)(дx/дt)+(дf/дy) (дy/дt)+(дf/дz)(дz/дt)=0. Равенство представляет собой скалярное произведение некоторого вектора n(дf/дx, дf/дy, дf/дz) и r’(x’(t), y’(t), z’(t)). Так как оно равно нулю, то n(дf/дx, дf/дy, дf/дz) и есть искомый вектор нормали. Очевидно, что результаты обоих способов идентичны.

7

Пример (имеет теоретическое значение). Найти вектор нормали к поверхности заданной классическим уравнением функции двух переменных z=z(x, y). Решение. Перепишите это уравнение в форме z-z(x, y)=F(x, y, z)=0. Следуя любому из предложных способов, получается, что n(-дz/дx, -дz/дy, 1) - искомый вектор нормали. Как просто

masterotvetov.com

вектор нормали - это... Что такое вектор нормали?

 вектор нормали normal vector

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • вектор несущей
  • вектор нормирования

Смотреть что такое "вектор нормали" в других словарях:

  • Вектор нормали — Плоская поверхность с двумя нормалями В дифференциальной геометрии, нормаль  это прямая, ортогональная (перпендикулярная) касательной прямой к некоторой кривой или касательной плоскости к некоторой поверхности. Также говорят о нормальном… …   Википедия

  • вектор нормали — normalės vektorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. normal vector vok. Normalenvektor, m rus. вектор нормали, m pranc. vecteur de la normale, m; vecteur normal, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Вектор Дарбу — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при… …   Википедия

  • Вектор электрической поляризации —     Электродинамика сплошных сред Электродинамика сплошных сред …   Википедия

  • Дарбу вектор — Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при равномерном движении точки M по кривой L. Вектор Дарбу лежит в спрямляющей плоскости кривой L и выражается через единичные… …   Википедия

  • Градиент (вектор) — Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой (см. Поля теория). Если величина выражается… …   Большая советская энциклопедия

  • ДАРБУ ВЕКТОР — направляющий вектор d мгновенной оси вращения, вокруг к рой сопровождающий триэдр кривой Lповорачивается при равномерном движении точки Мпо кривой L. Д. в. лежит в спрямляющей плоскости кривой Lи выражается через единичные векторы главной нормали …   Математическая энциклопедия

  • Гиперповерхность — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Гиперповерх …   Википедия

  • Графический конвейер — Графический конвейер  аппаратно программный комплекс визуализации трёхмерной графики. Содержание 1 Элементы трехмерной сцены 1.1 Аппаратные средства 1.2 Программные интерфейсы …   Википедия

  • Векторное исчисление —         математическая дисциплина, в которой изучают свойства операций над Векторами евклидова пространства. При этом понятие вектора представляет собой математическую абстракцию величин, характеризующихся не только численным значением, но и… …   Большая советская энциклопедия

  • Плоскость (геометрия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Плоскость. Сюда перенаправляется запрос «Плоскостность». На эту тему нужна отдельная статья …   Википедия

dic.academic.ru

вектор нормали — с английского на русский

См. также в других словарях:

  • Вектор нормали — Плоская поверхность с двумя нормалями В дифференциальной геометрии, нормаль  это прямая, ортогональная (перпендикулярная) касательной прямой к некоторой кривой или касательной плоскости к некоторой поверхности. Также говорят о нормальном… …   Википедия

  • вектор нормали — normalės vektorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. normal vector vok. Normalenvektor, m rus. вектор нормали, m pranc. vecteur de la normale, m; vecteur normal, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Вектор Дарбу — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при… …   Википедия

  • Вектор электрической поляризации —     Электродинамика сплошных сред Электродинамика сплошных сред …   Википедия

  • Дарбу вектор — Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при равномерном движении точки M по кривой L. Вектор Дарбу лежит в спрямляющей плоскости кривой L и выражается через единичные… …   Википедия

  • Градиент (вектор) — Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой (см. Поля теория). Если величина выражается… …   Большая советская энциклопедия

  • ДАРБУ ВЕКТОР — направляющий вектор d мгновенной оси вращения, вокруг к рой сопровождающий триэдр кривой Lповорачивается при равномерном движении точки Мпо кривой L. Д. в. лежит в спрямляющей плоскости кривой Lи выражается через единичные векторы главной нормали …   Математическая энциклопедия

  • Гиперповерхность — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Гиперповерх …   Википедия

  • Графический конвейер — Графический конвейер  аппаратно программный комплекс визуализации трёхмерной графики. Содержание 1 Элементы трехмерной сцены 1.1 Аппаратные средства 1.2 Программные интерфейсы …   Википедия

  • Векторное исчисление —         математическая дисциплина, в которой изучают свойства операций над Векторами евклидова пространства. При этом понятие вектора представляет собой математическую абстракцию величин, характеризующихся не только численным значением, но и… …   Большая советская энциклопедия

  • Плоскость (геометрия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Плоскость. Сюда перенаправляется запрос «Плоскостность». На эту тему нужна отдельная статья …   Википедия

translate.academic.ru

Вектор нормали - это... Что такое Вектор нормали?

 Вектор нормали

Плоская поверхность с двумя нормалями

В дифференциальной геометрии, нормаль — это прямая, ортогональная (перпендикулярная) касательной прямой к некоторой кривой или касательной плоскости к некоторой поверхности. Также говорят о нормальном направлении.

Вектор нормали к поверхности в данной точке — это единичный вектор, приложенный к данной точке и параллельный направлению нормали. Для каждой точки гладкой поверхности можно задать два нормальных вектора, отличающихся направлением. Если на поверхности можно задать непрерывное поле нормальных векторов, то говорят, что это поле задает ориентацию поверхности (то есть выделяет одну из сторон). Если этого сделать нельзя, поверхность называется неориентируемой.

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Вектор Умова
  • Вектор перемещения

Смотреть что такое "Вектор нормали" в других словарях:

  • вектор нормали — normalės vektorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. normal vector vok. Normalenvektor, m rus. вектор нормали, m pranc. vecteur de la normale, m; vecteur normal, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Вектор Дарбу — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при… …   Википедия

  • Вектор электрической поляризации —     Электродинамика сплошных сред Электродинамика сплошных сред …   Википедия

  • Дарбу вектор — Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при равномерном движении точки M по кривой L. Вектор Дарбу лежит в спрямляющей плоскости кривой L и выражается через единичные… …   Википедия

  • Градиент (вектор) — Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой (см. Поля теория). Если величина выражается… …   Большая советская энциклопедия

  • ДАРБУ ВЕКТОР — направляющий вектор d мгновенной оси вращения, вокруг к рой сопровождающий триэдр кривой Lповорачивается при равномерном движении точки Мпо кривой L. Д. в. лежит в спрямляющей плоскости кривой Lи выражается через единичные векторы главной нормали …   Математическая энциклопедия

  • Гиперповерхность — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Гиперповерх …   Википедия

  • Графический конвейер — Графический конвейер  аппаратно программный комплекс визуализации трёхмерной графики. Содержание 1 Элементы трехмерной сцены 1.1 Аппаратные средства 1.2 Программные интерфейсы …   Википедия

  • Векторное исчисление —         математическая дисциплина, в которой изучают свойства операций над Векторами евклидова пространства. При этом понятие вектора представляет собой математическую абстракцию величин, характеризующихся не только численным значением, но и… …   Большая советская энциклопедия

  • Плоскость (геометрия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Плоскость. Сюда перенаправляется запрос «Плоскостность». На эту тему нужна отдельная статья …   Википедия

ushakov.academic.ru

Вектор нормали - это... Что такое Вектор нормали?

 Вектор нормали

Плоская поверхность с двумя нормалями

В дифференциальной геометрии, нормаль — это прямая, ортогональная (перпендикулярная) касательной прямой к некоторой кривой или касательной плоскости к некоторой поверхности. Также говорят о нормальном направлении.

Вектор нормали к поверхности в данной точке — это единичный вектор, приложенный к данной точке и параллельный направлению нормали. Для каждой точки гладкой поверхности можно задать два нормальных вектора, отличающихся направлением. Если на поверхности можно задать непрерывное поле нормальных векторов, то говорят, что это поле задает ориентацию поверхности (то есть выделяет одну из сторон). Если этого сделать нельзя, поверхность называется неориентируемой.

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Вектор Умова
  • Вектор перемещения

Смотреть что такое "Вектор нормали" в других словарях:

  • вектор нормали — normalės vektorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. normal vector vok. Normalenvektor, m rus. вектор нормали, m pranc. vecteur de la normale, m; vecteur normal, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Вектор Дарбу — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при… …   Википедия

  • Вектор электрической поляризации —     Электродинамика сплошных сред Электродинамика сплошных сред …   Википедия

  • Дарбу вектор — Вектор Дарбу направляющий вектор мгновенной оси вращения, вокруг которой сопровождающий триэдр кривой L поворачивается при равномерном движении точки M по кривой L. Вектор Дарбу лежит в спрямляющей плоскости кривой L и выражается через единичные… …   Википедия

  • Градиент (вектор) — Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой (см. Поля теория). Если величина выражается… …   Большая советская энциклопедия

  • ДАРБУ ВЕКТОР — направляющий вектор d мгновенной оси вращения, вокруг к рой сопровождающий триэдр кривой Lповорачивается при равномерном движении точки Мпо кривой L. Д. в. лежит в спрямляющей плоскости кривой Lи выражается через единичные векторы главной нормали …   Математическая энциклопедия

  • Гиперповерхность — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Гиперповерх …   Википедия

  • Графический конвейер — Графический конвейер  аппаратно программный комплекс визуализации трёхмерной графики. Содержание 1 Элементы трехмерной сцены 1.1 Аппаратные средства 1.2 Программные интерфейсы …   Википедия

  • Векторное исчисление —         математическая дисциплина, в которой изучают свойства операций над Векторами евклидова пространства. При этом понятие вектора представляет собой математическую абстракцию величин, характеризующихся не только численным значением, но и… …   Большая советская энциклопедия

  • Плоскость (геометрия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Плоскость. Сюда перенаправляется запрос «Плоскостность». На эту тему нужна отдельная статья …   Википедия

muller.academic.ru