基本概念
空間題目的困難通常不在公式,而在同時追蹤兩件事:一支向量落在哪裡,一個平面朝哪個方向。本頁整頁固定同一個場景——一支向量 ,以及由 張成的平面——三種讀法都作用在這兩個物件上,不換題目。
先把 的位置攤成三張坐標平面上的影子,再用外積把平面的朝向濃縮成單一支法向量 ,最後用同一個內積讀數判斷 與這個平面的關係。每個工具的完整推導與退化情形留給對應的單件作品。
互動說明
- 位置讀法:拖動分量 ,觀察一個 3D 位置如何被攤成三張 2D 影子
- 方向讀法:調整平面傾角,觀察 張成的面如何壓縮成單一支
- 關係讀法:切換有距離、平行、落在面內三個狀態,對照 的讀數怎麼變
- 拖動畫面旋轉視角:旋轉場景,確認三種讀法看的是同一個場景;也可改用視角水平與視角仰角滑桿
建議順序:位置讀法 → 方向讀法 → 關係讀法。
觀察重點
- 前兩種讀法回答的是不同問題:一個問 在哪裡,一個問平面朝哪裡,要合起來才判斷得出兩者的關係。
- 平面的朝向可以壓縮成一支法向量;之後所有線面判斷都只需要這一支箭頭,不必再看原來的 。
- 落在面內、平行與有距離不是三條公式,而是同一個內積讀數為零、恆不為零與其他值的三種狀態。