几何位置判断点 线关系[转]

2018-04-27  本文已影响276人  Aieru

方法1:
已知P(0,0), Q(3,2)两点,试判断P,Q是否在直线2x+3y=4的同一侧。

解:直线2x+3y=4即 直线2x+3y-4=0
把P、Q代入2x+3y-4
得到
20+30-4=-4 < 0
23+32-4=8 > 0
所以在两侧!

方法2:

怎么判断坐标为(xp,yp)的点P是在直线的哪一侧呢? (注:这里的直线是有方向性的!)

设直线是由其上两点(x1,y1),(x2,y2)确定的,直线方向是由(x1,y1)到(x2,y2)的方向。

假设直线方程为:Ax+By+C=0,则有:

A=y2-y1
B=x1-x2
C=x2*y1-x1*y2
D=A*xp + B*yp + C

若D<0,则点P在直线的左侧;
若D>0,则点P在直线的右侧;
若D=0,则点P在直线上。

方法3:利用矢量计算快速判定一点在直线的哪一侧

例如矢量A × 矢量B = 矢量C设想矢量A沿小于180度的角度转向矢量B将右手的四指指向矢量A的方向,右手的四指弯曲代表上述旋转方向,则伸直的拇指指向它们的叉乘得到的矢量C如果矢量C的方向相同,则在同侧;否则在两侧。

若将向量用坐标表示(三维向量),向量a=(x1,y1,z1),向量b=(x2,y2,z2),则:

点乘,也叫向量的内积、数量积、点积。

 向量a·向量b = |a|*|b|*cosθ
            = x1*x2 + y1*y2 + z1*z2

叉乘,也叫向量的外积、向量积、叉积。

  |向量c| = |向量a×向量b| = |a|*|b|*sinθ

向量c的方向与a,b所在的平面垂直,且方向要用“右手法则”判断 (用右手的四指先表示向量a的方向,然后手指朝着手心的方向<180摆动到向量b的方向,大拇指所指的方向就是向量c的方向);

 向量a×向量b =  | i   j   k |
          | x1  y1  z1|
          | x2  y2  z2|
        = (y1*z2-y2*z1, x2*z1-x1*z2, x1*y2-x2*y1)

(i、j、k分别为空间中相互垂直的三条坐标轴的单位向量)即
 i=(1,0,0)  j=(0,1,0) k=(0,0,1)

向量的外积不遵守乘法交换率

 向量a × 向量b = -向量b × 向量a
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