[차현우] 실력편 기하 (2018) - 공간좌표 |
공간에서의 방정식 |
3차원 좌표공간에서 직선과 평면의 방정식(혹은 벡터방정식)은 어떻게 나타내나요? |
평면의 방정식은 직선과 평면의 수직에 대한 정의에서 출발하며,
이를 정의하기 위해서 법선벡터라는 것을 알아야 합니다.
법선 벡터란 어떤 평면에 수직인 벡터이며,
법선 벡터를 n = (a,b,c) 라고 할 때,
평면 상에 존재하는 모든 직선(벡터)와 법선 벡터가 수직이기 때문에 내적하면 0이 되어야 하고,
이를 통해 평면 위에 존재하는 점 P(x,y,z) 에 대하여, 평면이 지나는 점을 A(x₁, y₁, z₁) 이라 했을 때,
n ⊥ AP 라는 것을 활용하면,
n · AP
= (a,b,c)·(x-x₁, y-y₁, z-z₁)
= a(x-x₁) + b(y-y₁) + c(z-z₁) = 0 이라는 평면의 방정식이 나오게 됩니다.
직선의 방정식의 경우,
직선의 방향벡터를 알아야 하며,
방향벡터를 d = (a,b,c), 지나는 점을 A(x₁, y₁, z₁)라 하고, 직선 위의 점을 P(x,y,z) 라고 할 때,
d//AP 라는 것을 활용하면,
AP = kd
(x-x₁, y-y₁, z-z₁) = k(a,b,c)
x-x₁ = ka, y-y₁ = kb, z-z₁ = kc 가 되고,
(x-x₁)/a = (y-y₁)/b = (z-z₁)/c 의 형태로 직선의 방정식을 나타냅니다.
p.s 늦은 답변 죄송합니다. |