平面的法向量可以通过以下几种方法求得:
叉乘法
在平面上任意选取两个不共线的向量,计算这两个向量的叉乘,得到的结果就是平面的法向量。
待定系数法
假设平面的法向量为 ( n = (x, y, z) )。
在平面内找出两个不共线的向量 ( vec{a} ) 和 ( vec{b} )。
建立方程组 ( n cdot vec{a} = 0 ) 和 ( n cdot vec{b} = 0 )。
解这个方程组,取其中一组解即可得到平面的法向量。
外积法
在平面上找出两个不共线的向量 ( vec{a} ) 和 ( vec{b} )。
计算这两个向量的外积 ( vec{a} times vec{b} ),得到的结果就是平面的法向量。
平面截距式方程法
如果平面上有三个点都在坐标轴上,例如 ( A(a, 0, 0), B(0, b, 0), C(0, 0, c) )。
可以直接写出平面方程 ( frac{x}{a} + frac{y}{b} + frac{z}{c} = 1 )。
从平面方程中可以直接读出法向量为 ( (frac{1}{a}, frac{1}{b}, frac{1}{c}) )。
以上方法都可以用来求出平面的法向量。需要注意的是,一个平面存在无数个法向量,它们都是共线的,并且模长可以任意取值。