点到直线距离的向量法公式为:
d = |(P - A) × n| / |n|
其中,P(x₀, y₀)为点的坐标,A(x₁, y₁)为直线上任意一点,n为直线的法向量。
公式展开
定义法向量:
对于直线Ax + By + C = 0,其法向量n = (A, B)。向量表示:
向量P - A = (x₀ - x₁, y₀ - y₁),表示点P到直线上的点A的向量。向量叉积:
向量叉积 |(P - A) × n| 表示向量P - A与法向量n的垂直距离。距离公式:
点到直线的距离d = |(P - A) × n| / |n|。
应用场景
- 在计算机图形学中,用于计算点到图形边界的距离。
- 在机器人路径规划中,用于判断机器人与障碍物的距离。
- 在地理信息系统中,用于计算点到道路或河流的距离。
总结
点到直线距离的向量法公式通过向量叉积和法向量的概念,将复杂的几何问题转化为向量运算,简化了计算过程,广泛应用于多个领域。