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立体几何奇妙一招:如何速算平面的一个法向量?

 MrBOBFU 2018-05-06



【摘要】在大学里矩阵和行列式的非常重要的作用就是解方程组了,矩阵那部分是用初等变换法解方程组,行列式这里就是克莱母法则了,同学们要记牢!正如牛顿最早使用有向线段表示向量一样,莱布尼茨在1693年给洛必达的信中就已经使用了行列式,对行列式的贡献和影响比他人大一些。但就写作时间而言,最早提出行列式的概念的是日本数学家关孝和,比莱布尼茨早十年。

在立体几何的空间向量方法中,我们用得最多的一种计算就是:求一个平面的法向量n

    现在我们就来给大家简要地介绍用行列式的方法求平面的法向量

现在我们就来给大家简

上面的知识点属于大学数学内容,大家都没有学过。看起来是不是很复杂?大家基本上没有看懂,是吗?

没关系的!只要你认真阅读下去,下面老师就让你逐步掌握这种方法。用这种方法求平面的法向量的特点是:简单明了,不易出错!

     那么,如何利用行列式来求平面的一个法向量呢?

具体说来,有以下一些重要知识点:

(1)二阶行列式的计算:四个数排成两行两列,就称为一个“二阶行列式”。

上面右图中的红色实线叫做“主对角线”,黑色虚线叫做“次对角线”。

所以,上面左图的式子的含义是:二阶行列式的值等于“主对角线”两数的乘积减去“次对角线”两数的乘积的差。

(2)简单的三阶行列式:九个数排成三行三列,就称为一个“三阶行列式”(如下图)

(3)如下图3,如果我们要快速求平面ABC的法向量,如何求呢?

(4)公式的简单应用:


说明:在具体运用中,由于(-2,-4,-2)=-2(1,2,1),为了计算简便,上面例1的法向量u可取为(1,2,1).

(5)巩固知识练习题:

(用上面介绍的求平面法向量的方法求解下列三个题目)



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