< Return to Video

Normal vector from plane equation

  • 0:00 - 0:03
    สิ่งที่ผมอยากทำในวิดีโอนี้คือ มั่นใจว่า
  • 0:03 - 0:04
    เราหาได้ว่า
  • 0:04 - 0:07
    เวกเตอร์ตั้งฉกกับระนาบคืออะไร
  • 0:07 - 0:09
    หากเราได้สมการของระนาบมา
  • 0:09 - 0:13
    ดังนั้นเพื่อให้เข้าใจ, ลองเริ่มด้วยระนาบสักอันตรงนี้
  • 0:13 - 0:15
    ลองเริ่มกัน
  • 0:15 - 0:17
    นี่ก็คือระนาบ และผมวาดแค่ส่วนนึง
  • 0:17 - 0:18
    แน่นอนว่ามันขยายไปทุกทาง
  • 0:18 - 0:20
    แล้วสมมุติว่านั่นคือระนาบของเรา
  • 0:21 - 0:23
    และสมมุติว่านี่คือเวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบ
  • 0:23 - 0:26
    นั่นก็คือเวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบ
  • 0:26 - 0:32
    มันกำหนดโดย ai บวก bj บวก ck
  • 0:32 - 0:35
    แล้วนั่นก็คือเวกเตอร์ตัั้งฉากกับระนาบของเรา
  • 0:35 - 0:38
    และสมมุติว่าเรามี มันจะ
  • 0:38 - 0:42
    ตั้งฉากกับทุกทิศที่อยู่บนระนาบ
  • 0:42 - 0:44
    สมมุติว่าเรามีจุดอยู่บนระนาบ
  • 0:44 - 0:45
    เรามีจุดนึง
  • 0:46 - 0:48
    มันคือจุด x ห้อย p
  • 0:48 - 0:50
    ผมเรียก p แทนระนาบ (plane) แล้วกัน
  • 0:50 - 0:54
    มันคือจุดบนระนาบ xp, yp, zp
  • 0:54 - 0:56
    หากเราเลือกจุดกำเนิด
  • 0:56 - 0:58
    สมมุติว่าแกนเราอยู่ตรงนี้
  • 0:58 - 1:02
    ขอผมวาด, ขอผมวาดเส้นแกนหน่อย
  • 1:02 - 1:04
    สมมุติว่าเส้นแกนเป็นแบบนั้น
  • 1:04 - 1:08
    นี่คือแกน z นั่นคือแกน y
  • 1:08 - 1:11
    และสมมุติว่านี่คือแกน x
  • 1:11 - 1:15
    สมมุติว่านี่คือแกน x ออกมาแบบนี้
  • 1:15 - 1:16
    นี่คือแกน x เรา
  • 1:16 - 1:18
    คุณระบุนี่ได้ว่าเป็นเวกเตอร์ตำแหน่ง
  • 1:18 - 1:21
    มีเวกเตอร์ตำแหน่งอยู่ ขอผมวาดมันแบบนี้นะ
  • 1:21 - 1:24
    ขอผมวาดมันแบบนี้
  • 1:24 - 1:26
    แล้วมันก็อยู่หลังระนาบตรงนั้น
  • 1:26 - 1:28
    คุณมีเวกเตอร์ตำแหน่ง
  • 1:28 - 1:37
    เวกเตอร์นั่นจะเป็น xpi บวก ypj บวก zpk
  • 1:37 - 1:39
    มันระบุพิกัดนี่ตรงนี้
  • 1:40 - 1:41
    มันอยู่บนระนาบนั่น
  • 1:42 - 1:43
    ขอผมเรียกมันว่าอะไรสักอย่าง
  • 1:43 - 1:45
    ขอผมเรียกมันว่าเวกเตอร์ตำแหน่งแล้วกัน ไม่รู้สิ
  • 1:45 - 1:50
    ขอผมเรียกมันว่า P, เรียกมันว่า p1
  • 1:50 - 1:52
    นี่คือจุดบนระนาบ
  • 1:52 - 1:55
    มันคือ p1
  • 1:55 - 1:57
    มันเท่ากับนี่
  • 1:57 - 2:00
    ทีนี้, เราอาจเลือกจุดอีกจุดบนระนาบ
  • 2:00 - 2:03
    นี่คืออีกจุดนึง
  • 2:03 - 2:06
    เราบอกว่าจุดอีกจุดบนระนาบ x, y, z
  • 2:06 - 2:08
    แต่เราบอกว่า x,y,z นั่งอยู่บนระนาบ
  • 2:08 - 2:12
    สมมุติว่าเราหาจุดนี่ตรงนี้, x, y, z
  • 2:12 - 2:14
    แน่นอนว่าตรรกะเดียวกัน
  • 2:14 - 2:16
    คือระบุได้ด้วยเวกเตอร์ตำแหน่ง
  • 2:16 - 2:19
    เรามีเวกเตอร์ตำแหน่งหน้าตาแบบนี้
  • 2:19 - 2:20
    เป็นเส้นประ
  • 2:20 - 2:23
    มันจะอยู่ใต้ระนาบตรงนี้
  • 2:23 - 2:24
    และเวกเตอร์ตำแหน่งนี่
  • 2:24 - 2:26
    ไม่รู้ ขอผมเรียกมัน
  • 2:26 - 2:30
    เรียกมันว่า p แล้วกัน, แทนที่จะเป็น p1
  • 2:30 - 2:36
    นี่ก็คือ xi บวก yj บวก zk
  • 2:36 - 2:38
    นั่นคือสาเหตุที่ผมตั้ง
  • 2:38 - 2:42
    มันไว้เพราะผมอยากหา, เมื่อกำหนดจุดเฉพาะ
  • 2:42 - 2:44
    ขึ้นมา ผมรู้ว่าระนาบกับ xyz
  • 2:44 - 2:46
    ที่อยู่บนะรานาบนั้น
  • 2:46 - 2:48
    ผมจะหา, ผมสามารถสร้างเวกเตอร์
  • 2:48 - 2:49
    ที่อยู่บนระนาบพอดีได้
  • 2:49 - 2:51
    เราเรียนนี่ไปแล้วก่อนหน้า
  • 2:51 - 2:53
    เราพยายามว่าสมกาของระนาบคืออะไร
  • 2:53 - 2:56
    เวกเตอร์ที่อยู่บนระนาบ
  • 2:56 - 2:57
    คือผลต่างของเวกเตอร์สองตัวนี้
  • 2:57 - 2:59
    งั้น, ผมจะใช้สีฟ้านะ
  • 2:59 - 3:02
    หากคุณเอาเวกเตอร์สีเหลือง, ลบเวกเตอร์สีเขียว
  • 3:02 - 3:03
    เราจะเอาตำแหน่งนี่
  • 3:03 - 3:05
    คุณจะได้เวกเตอร์
  • 3:05 - 3:07
    หากคุณมองมันแบบนั้น
  • 3:07 - 3:08
    มันต่อจุดนี้กับจุดนั้น
  • 3:08 - 3:10
    แม้ว่าคุณจะเลื่อนเวกเตอร์ได้
  • 3:10 - 3:11
    แต่คุณจะได้เวกเตอร์
  • 3:11 - 3:12
    ที่อยู่บนระนาบพอดี
  • 3:12 - 3:14
    แม้ว่าคุณ
  • 3:14 - 3:16
    แม้ว่าคุณจะเริ่มด้วยจุดใดจุดหนึ่งก็ตาม
  • 3:16 - 3:17
    มันจะได้นอนบนระนาบพอดี
  • 3:17 - 3:19
    เวกเตอร์จะเป็นแบบนี้
  • 3:19 - 3:22
    มันจะวางตัวบนระนาบเรา
  • 3:22 - 3:25
    เวกเตอร์นี้อยู่บนระนาบ
  • 3:25 - 3:29
    เวกเตอร์นั่นคือ p ลบ p1
  • 3:29 - 3:32
    นี่คือเวกเตอร์ p ลบ p1
  • 3:32 - 3:34
    มันคือเวกเตอร์ตำแหน่ง ลบ
  • 3:34 - 3:35
    เวกเตอร์ตำแหน่งนั่น ให้อันนี้เรามา
  • 3:35 - 3:38
    วิธีอีกอย่างในการมองนี่คือว่า เวกเตอร์ตำแหน่งสีเขียว
  • 3:38 - 3:39
    บวกเวกเตอร์ตำแหน่งสีฟ้า
  • 3:39 - 3:40
    ที่อยู่บนระนาบ
  • 3:40 - 3:43
    จะเท่ากับเวกเตอร์สีเหลืองนี่
  • 3:43 - 3:46
    ใช่! หัวต่อหาง, เท่ากันเป๊ะ
  • 3:46 - 3:47
    และสาเหตุที่ผมต้องทำแบบนี้
  • 3:47 - 3:48
    คือว่าเราสามารถหาดอทโปรดัค
  • 3:48 - 3:51
    ระหว่างสีฟ้านี่กับ สีบานเย็นนั่นได้
  • 3:51 - 3:52
    เราทำมาก่อนแล้ว
  • 3:52 - 3:54
    และมันต้องเท่ากับศูนย์
  • 3:54 - 3:55
    เพราะนี่อยู่บนระนาบพอดี
  • 3:55 - 3:59
    นี่จะตั้งฉากกับทุกอย่างที่อยู่บนระนาบ
  • 3:59 - 4:00
    มันจะเท่ากับศูนย์
  • 4:00 - 4:03
    แล้วเราจะได้สมการของระนาบ
  • 4:03 - 4:04
    แต่ก่อนหน้านั้น,
  • 4:04 - 4:05
    ขอผมทำให้แน่ใจว่า เรารู้
  • 4:05 - 4:07
    ว่าองค์ประกอบของเวกเตอร์สีฟ้าคืออะไร
  • 4:07 - 4:11
    งั้น p ลบ p1, นั่นก็คือเวกเตอร์สีฟ้า
  • 4:11 - 4:13
    คุณก็แค่ลบองค์ประกอบแต่ละตัว
  • 4:13 - 4:14
    มันจะเป็น
  • 4:14 - 4:30
    x ลบ xpi, บวก y ลบ ypj, บวก z ลบ zpk
  • 4:30 - 4:32
    และเราบอกว่า, นี่คือระนาบ
  • 4:32 - 4:35
    และนี่ตรงนี้, เวกเตอร์ตั้งฉากนี่,
  • 4:35 - 4:36
    ตั้งฉากกับระนาบ
  • 4:36 - 4:37
    คุณก็หาดอทโปรดัค
  • 4:37 - 4:38
    ได้เท่ากับศูนย์
  • 4:38 - 4:45
    งั้น n ดอท, เวกเตอร์นี้,
  • 4:45 - 4:48
    จะเท่ากับศูนย์
  • 4:48 - 4:52
    แต่มันยังเท่ากับ a นี่คูณเทอมนี้ด้วย
  • 4:52 - 4:54
    ผมจะทำตรงนี้นะ
  • 4:54 - 4:56
    งัั้นนี่, ผมจะหาสีดี ๆ หน่อย
  • 4:56 - 4:58
    งั้น a คูณนั่น
  • 4:58 - 5:06
    ซึ่งก็คือ ax ลบ axp, บวก b คูณนั่น
  • 5:06 - 5:11
    นั่นคือ บวก by, ลบ byp
  • 5:11 - 5:14
    แล้วก็, ผมต้องแน่ใจว่าผมมีสีพอ
  • 5:14 - 5:18
    แล้วก็ เท่ากับ บวกนั่นคูณนั่น
  • 5:18 - 5:24
    ได้ บวก cz ลบ czp
  • 5:24 - 5:26
    แล้วทั้งหมดนี่เท่ากับศูนย์
  • 5:26 - 5:31
    ทีนี้, สิ่งที่ผมจะทำคือ: ผมจะเขียนนี่ใหม่
  • 5:31 - 5:34
    เราได้เทอมทั้งหมดนี้
  • 5:34 - 5:35
    ผมขอหาสีดี ๆ หน่อย
  • 5:35 - 5:37
    เราได้ x เทอม ax
  • 5:37 - 5:40
    จำไว้, นี่คือ x ใด ๆ ที่อยู่บนระนาบ
  • 5:40 - 5:41
    ที่เป็นไปตามนี้
  • 5:41 - 5:44
    งั้น ax, by และ cz
  • 5:44 - 5:46
    ขอผมปล่อยเจ้านี่ไว้ทางขวามือ
  • 5:46 - 5:53
    แล้วเราได้ ax บวก by บวก cz เท่ากับ
  • 5:53 - 5:54
    และที่ผมอยากทำคือ
  • 5:54 - 5:56
    ผมจะลบแต่ละตัวทั้งสองข้าง
  • 5:56 - 5:57
    อีกวิธีคือ
  • 5:57 - 6:00
    ผมจะย้ายพวกมันไปทางนั้น, ขอผมทำนะ
  • 6:00 - 6:01
    ไม่ได้เยอะแยะอะไร
  • 6:01 - 6:02
    ผมแค่ย้ายมันไป
  • 6:02 - 6:03
    ทางซ้ายมือ
  • 6:03 - 6:06
    ผมจะบวก บวก axp ทั้งสองข้าง
  • 6:06 - 6:08
    ก็เหมือนกับลบ axp
  • 6:08 - 6:14
    นี่ก็จะเป็นบวก axp, แล้วก็,
  • 6:14 - 6:17
    เราจะได้ บวก byp, บวก,
  • 6:17 - 6:19
    เราจะใช้สีเขียวเดิมนี่
  • 6:19 - 6:23
    บวก byp แล้วก็สุดท้ายบวก czp
  • 6:23 - 6:28
    บวก czp จะเท่ากับนั่น
  • 6:28 - 6:29
    ทีนี้, สาเหตุที่ผมทำแบบนี้
  • 6:29 - 6:30
    ผมทำไปในวิดีโอก่อนแล้ว
  • 6:30 - 6:33
    ตอนที่เราพยายามหาสูตร
  • 6:33 - 6:34
    หรือเราพยายามหาสมการของระนาบ
  • 6:34 - 6:35
    แล้วคุณก็บอกว่า เฮ้!
  • 6:35 - 6:36
    หากคุณมีเวกเตอร์ตั้งฉาก,
  • 6:36 - 6:39
    แล้วคุณให้จุดจุดนึงบนระนาบมา
  • 6:39 - 6:42
    เราบอกว่า xp yp zp
  • 6:42 - 6:45
    เราก็มีวิธีหาสมการอยู่แล้ว
  • 6:45 - 6:46
    แต่ผมอยากทำกลับกัน
  • 6:46 - 6:48
    ผมอยากให้คุณสามารถ
  • 6:48 - 6:49
    หากผมบอกคุณ
  • 6:49 - 6:51
    หากผมบอกคุณ
  • 6:51 - 6:55
    หากผมบอกสมการของระนาบให้คุณ
  • 6:55 - 7:03
    โดยผมบอกว่า ax บวก by บวก cz, เท่ากับ D
  • 7:03 - 7:05
    นี่ก็คือสมการทั่วไปของระนาบ
  • 7:05 - 7:06
    หากผมให้นี่กับคุณ
  • 7:06 - 7:08
    ผมอยากให้คุณหาเวกเตอร์
  • 7:08 - 7:09
    ตั้งฉากได้เร็ว ๆ
  • 7:09 - 7:10
    คุณจะต้องทำยังไง?
  • 7:10 - 7:14
    ทีนี้, ax บวก by บวก cz นี่
  • 7:14 - 7:16
    เหมือนกับส่วนนี่บนนี้เป๊ะ
  • 7:16 - 7:18
    ขอผมเขียนนี่ใหม่ตรงนี้นะ
  • 7:18 - 7:19
    ส่วนนี้ก็ชัดเจนดี
  • 7:19 - 7:24
    ส่่วนนี้คือ ax บวก by บวก cz เท่ากับ
  • 7:24 - 7:26
    ทั้งหมดนั้นทางขวามือ
  • 7:26 - 7:27
    โทษที, ทางซ้ายมือ
  • 7:27 - 7:30
    ขอผมลอกแล้ววางลงไปนะ
  • 7:30 - 7:32
    ลอกแล้ววางลงไป
  • 7:32 - 7:35
    ผมก็แค่สลับพจน์
  • 7:35 - 7:37
    แต่คุณเห็ฯแล้ว, นี่ ทั้งหมดนี่
  • 7:37 - 7:42
    a นี่ต้องเท่ากับ A นี่, b นี่ต้องเท่ากับ B นี่
  • 7:42 - 7:44
    และ c นี่ต้องเท่ากับสิ่งนี้
  • 7:44 - 7:45
    และ D ต้องเท่ากับทั้งหมดนี่
  • 7:46 - 7:47
    และนี่คือตัวเลขตัวหนึ่ง
  • 7:47 - 7:49
    นี่จะเป็นตัวเลข
  • 7:49 - 7:50
    สมมุติว่าคุณรู้
  • 7:50 - 7:51
    ว่าเวกเตอร์ตั้งฉากคืออะไร
  • 7:51 - 7:52
    คุณรู้ a,b และ c
  • 7:52 - 7:53
    คุณรู้ค่าของมัน
  • 7:53 - 7:56
    นี่ก็คือสิ่ง, นี่คือค่า D นั่นเอง
  • 7:56 - 7:58
    นี่คือวิธีที่คุณได้สมการของระนาบมา
  • 7:58 - 7:59
    ทีนี้, หากผมให้สมการระนาบกับคุณ
  • 7:59 - 8:01
    เวกเตอร์ตั้งฉากคืออะไร?
  • 8:01 - 8:02
    เราเพิ่งเห็นไป
  • 8:02 - 8:04
    ว่าเวกเตอร์ตั้งฉาก, มันก็คือ a นี่ตรงกับ A นั้น
  • 8:04 - 8:05
    b นี่ตรงกับ B นั่น
  • 8:05 - 8:07
    c นี่ตรงกับ C นั่น
  • 8:07 - 8:10
    เวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบนี้ที่เราเริ่มไว้
  • 8:10 - 8:12
    ต้องมีองค์ประกอบเป็น a, b, และ c
  • 8:12 - 8:16
    งั้น, หากคุณได้สมการของระนาบตรงนี้มา
  • 8:16 - 8:17
    เวกเตอร์ตั้งฉาก
  • 8:17 - 8:21
    เวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบนี่ตรงนี้
  • 8:21 - 8:28
    จะเป็น Ai บวก Bj บวก Ck
  • 8:28 - 8:30
    มันง่ายมากที่จะ
  • 8:30 - 8:32
    หาหากผมให้สมการของระนาบแก่คุณ
  • 8:32 - 8:34
    ขอผมยกตัวอย่างสักหน่อย
  • 8:34 - 8:35
    หากผมบอกคุณ
  • 8:35 - 8:38
    ว่าผมมีระนาบในสามมิติ
  • 8:38 - 8:41
    สมมุติว่ามันคือ ลบ 3
  • 8:41 - 8:42
    แม้ว่าเราจะทำในหลายมิติกว่านี้
  • 8:42 - 8:44
    สมมุติว่า ผมมี ลบ 3x,
  • 8:44 - 8:51
    บวกสแควร์รูทของ 2, y, ลบ,
  • 8:56 - 8:58
    มันบ้ามาก, ผมหมายถึงมันไม่ได้บ้า
  • 8:58 - 9:00
    มันควรเป็นระนาบในสามมิติ
  • 9:00 - 9:03
    แล้วเวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบนี้คืออะไร?
  • 9:03 - 9:04
    คุณก็
  • 9:04 - 9:06
    แค่อ่านจากสัมประสิทธิ์พวกนี้
  • 9:06 - 9:08
    คุณบอกว่าเวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบนี้
  • 9:09 - 9:18
    คือ ลบ 3i บวก สแควร์รูทของ 2 j บวก 7k,
  • 9:18 - 9:20
    และคุณก็ลืม D ไปได้
  • 9:20 - 9:22
    สาเหตุที่คุณลืมมันไปได้
  • 9:22 - 9:23
    เพราะมันแค่เลื่อนระนาบไป
  • 9:23 - 9:26
    แต่มันจะไม่บิดระนาบไป
  • 9:26 - 9:30
    ดังนั้น, เวกเตอร์ตั้งฉากนี่จะยังคงตั้งฉาก
  • 9:30 - 9:35
    หากนี่คือ e, หากนี่คือหนึ่งร้อย
  • 9:35 - 9:36
    มันก็ยังตั้งฉากกับระนาบพวกนั้น
  • 9:36 - 9:38
    เพราะระนาบพวกนั้นถูกเลื่อน
  • 9:38 - 9:41
    แต่มันยังเอียงเหมือนเดิม
  • 9:41 - 9:43
    มันก็ยังชี้ออกไปในทิศเดียวกัน
  • 9:43 - 9:45
    มันก็ยังเป็นเวกเตอร์ตั้งฉากที่ยังชี้
  • 9:45 - 9:46
    ไปในทิศเดียวกัน
  • 9:46 - 9:48
    หวังว่าคุณคงเห็นค่ามันนะ
  • 9:48 - 9:49
    แล้วจากนี้,
  • 9:49 - 9:52
    เราจะนิยามระยะทางระหว่างจุดใด ๆ
  • 9:52 - 9:54
    ในสามมิติกับระนาบ
  • 9:54 - 9:55
    ว่าคือระยะทางที่สั้นที่สุด ที่เราจะไปยังหาระนาบได้กัน
Title:
Normal vector from plane equation
Description:

more » « less
Video Language:
English
Team:
Khan Academy
Duration:
09:58

Thai subtitles

Revisions