century21

写真の赤線部についてですが、

確かに図11.19のようにd=n|OH|と表されるのはわかるのですが、OHの長さはP0の取り方で変わる、つまり同時にdの値もP0によって変わると思うのですが、なぜdはP0に依らない定数であるということが言えるのでしょうか?

回答 1件

ベストアンサー

ontama_udon

今求めたい問題の平面はP0P_0のとり方によらない…①

①より、その平面の法線ベクトルn\boldsymbol{n}はP0P_0のとり方によらない…②

①②より、点HHはP0P_0のとり方によらない…③

点OOはP0P_0のとり方によらない…④

③④より、OHOHの長さは、P0P_0のとり方によらない


たぶんこれだけでは説明不足だと思うので、以下にちゃんとした説明を載せます。


今回点HHの定義は、「点P0P_0(ベクトルr0\boldsymbol{r_0})から、原点を通りベクトルn\boldsymbol{n}に平行な直線におろした垂線の足」という厄介な定義をしているので、点HHは点P0P_0のとり方によって変わるように見えますが、じつはこの点HHは「問題の平面と、原点を通りベクトルboldsymbolnboldsymbol{n}に平行な直線の交点H′H'」と一致します。

これを示します。


問題の平面をαα、

原点を通りベクトルn\boldsymbol{n}に平行な直線をllとします。

つまり、HHはP0P_0からllにおろした垂線の足です。

また、H′H'はααとllの交点です。

【証明】

HHはP0P_0からllにおろした垂線の足⇒P0HP_0HとllはHHで垂直に交わる

P0P_0はαα上の点、H′H'はααとllの交点⇒P0H′P_0H'はllとH′H'で交わる

ααとllは垂直、P0H′P_0H'はllとH′H'で交わる⇒P0H′P_0H'とllはH′H'で垂直に交わる

P0HP_0HとllはHHで垂直に交わる、P0H′P_0H'とllはH′H'で垂直に交わる⇒P0HP_0HとP0H′P_0H'は一致する

P0HP_0HとP0H′P_0H'は一致する、P0HP_0HとllはHHで垂直に交わる⇒HとH'は一致する。




HHは定義にP0P_0が入っていますが、H′H'の定義にはP0P_0が入っていないので、OH(=OH′)OH(=OH')はP0P_0によらないと言えます。

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