推导点到直线(平面)的距离公式

本文利用了点和直线、平面的齐次坐标表示方法,来推导2维点到直线距离,3维点到平面距离的公式。用齐次坐标表示方法推导比较简洁。

2维点到直线

令2维点: A ( x 0 , y 0 , 1 ) (x_0,y_0, 1) (x0,y0,1), 2维直线方程: a x + b y + c = 0 ax+by+c=0 ax+by+c=0

2维直线 ( a , b , c ) (a,b,c) (a,b,c)中 a 2 + b 2 = 1 a^2+b^2=1 a2+b2=1

直线上的任意点: B ( x ′ , y ′ , 1 ) (x',y', 1) (x′,y′,1)

那么向量 A B → \overrightarrow{AB} AB 与直线法向量 ( a , b ) (a,b) (a,b)的点积就是A到直线的距离
d = ∣ ( x 0 − x ′ ) ∗ a + ( y 0 − y ′ ) ∗ b ∣ = ∣ x 0 ∗ a + y 0 ∗ b + c ∣ d=|(x_0-x')*a+(y_0-y')*b| =|x_0*a+y_0*b+c| d=∣(x0−x′)∗a+(y0−y′)∗b∣=∣x0∗a+y0∗b+c∣

3维点到平面

推导跟2维一样,A ( x 0 , y 0 , z 0 , 1 ) (x_0,y_0,z_0,1) (x0,y0,z0,1), 3维平面 a x + b y + c z + d = 0 ax+by+cz+d=0 ax+by+cz+d=0
a 2 + b 2 + c 2 = 1 a^2+b^2+c^2=1 a2+b2+c2=1

B ( x ′ , y ′ , z ′ , 1 ) (x',y',z',1) (x′,y′,z′,1)
d = ∣ ( x 0 − x ′ ) ∗ a + ( y 0 − y ′ ) ∗ b + ( z 0 − z ′ ) ∗ c ∣ = ∣ x 0 ∗ a + y 0 ∗ b + z 0 ∗ c + d ∣ d=|(x_0-x')*a+(y_0-y')*b+(z_0-z')*c| =|x_0*a+y_0*b+z_0*c+d| d=∣(x0−x′)∗a+(y0−y′)∗b+(z0−z′)∗c∣=∣x0∗a+y0∗b+z0∗c+d∣

相关推荐
金融OG1 小时前
99.8 金融难点通俗解释:净资产收益率(ROE)
大数据·python·线性代数·机器学习·数学建模·金融·矩阵
洛水微寒13 小时前
多张图片读入后组成一个矩阵。怎么读取图片,可以让其读入的形式是:ndarray(a,b,c)分别的含义:a为多少张图片,b*c为图片大小
线性代数·矩阵
金融OG21 小时前
5. 马科维茨资产组合模型+AI金融智能体(qwen-max)识别政策意图方案(理论+Python实战)
大数据·人工智能·python·线性代数·机器学习·金融
csdn_aspnet2 天前
c++ 给定欧氏平面中的一组线可以形成的三角形的数量
c++·算法·平面
csdn_aspnet2 天前
C# 给定欧氏平面中的一组线可以形成的三角形的数量
算法·平面·c#
golitter.2 天前
使用numpy求解线性代数相关问题
线性代数·numpy
理智的灰太狼3 天前
求两个矩阵的乘积
线性代数·算法·矩阵
匹马夕阳4 天前
(三)线性代数之二阶和三阶行列式详解
线性代数·前端框架·图形渲染
云云3214 天前
跨境电商使用云手机用来做什么呢?
服务器·科技·线性代数·智能手机·矩阵·github
Vae_Mars5 天前
在三维坐标系中通过四阶矩阵实现平移和旋转
线性代数·矩阵