Citat:
Ursprungligen postat av lol4reN
Hejsan!
Jag undrar hur man skall gå tillväga när man skall ta reda på avståndet mellan en linje och ett plan, alternativt en annan linje. Är det någon skillnad mellan avstånd och minsta avstånd, för i boken verkar det inte som att det är någon skillnad. Dock fick jag fel på en inlämningsuppgift för att jag antog att det var samma sak, vilket tydligen inte var fallet.
Med avstånd mellan objekten A och B menar man oftast minsta möjliga avståndet mellan en punkt i A och en punkt i B. Jag misstänker att du missförstod något annat på inlämningsuppgiften.
Citat:
Ursprungligen postat av lol4reN
Så, det jag är ute efter är alltså någon typ av punktlista där det står stegvis hur man skall gå tillväga för de olika uppgiftstyperna (avstånd/närmsta avstånd). Jag vet inte om det är någon skillnad om objekten rör sig i ett rum eller i ett plan, annat än på objektens variabler.
Det finns många sätt, beroende på vilken form du har objekten i.
T.ex.
A: Hitta avståndet mellan två linjer i 3D, och du har båda på parameterform x = a + tb, metod 1
Säg att första linjen har ekvationen
x =
a + t
b, och andra har
x =
c + s
d.
1) Räkna ut avståndet mellan punkterna
a + t
b och
c + s
d, som ett uttryck av s och t. Detta är alltså avståndet mellan punkten som representeras av parametern t i första linjen, och punkt som representeras av parametern s i andra linjen.
2) Vi vill minimera detta. Så derivera med avseende på s och t, sätt derivatorna till 0, yadda yadda, för att ta fram minimum. Minimum är minimiavståndet. Klart.
Låt, som förut, första linjen ha ekvationen
x =
a + t
b, och andra ha ekvationen
x =
c + s
d.
A: Hitta avståndet mellan två linjer i 3d, och du har båda på parameterform x = a + tb, metod 2, som i och för sig bara funkar för icke-parallella linjer:
1) Låt
n vara en enhetsvektor vinkelrät mot både
b och
d. Om
b och
d inte är parallella så kan du ta
n = (
b ×
d)/||
b ×
d||.
2) Tänk dig nu att vi vrider hela situationen så att
n pekar uppåt. Då kommer båda linjerna ligga i horisontella plan, eftersom deras riktningar är ortogonala mot
n. "höjdpositionen" för ett sådant plan kan räknas ut, genom att ta valfri punkt på planet, och ta skalärprodukten med
n. (Varför?) Därför så ligger planet innehållandes linjen
x =
a + t
b på "höjd"
a·
n, då
a är en punkt på den linjen. På samma sätt ligger planet innehållandes andra linjen på höjd
c·
n. Eftersom linjerna inte är parallella så finns det två punkter på de två linjerna som ligger "rakt ovanför varandra". Minimiavståndet mellan linjerna kommer därför vara skillnaden i höjd mellan planen, dvs |
a·
n -
c·
n|.