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三维点到平面的距离与最近点

你给出的点到平面有多远,垂足在哪里?

输入平面Ax + By + Cz = D和点P,求距离及最近点Q的三个坐标。

你的平面与点

D是Ax + By + Cz = D的右端。请使用相同的三条相互垂直的直角坐标轴、相同的比例尺和一致的坐标单位。即使某个系数为零,仍需要全部七个有效值。

估算方法

法向量N = (A, B, C)。令S = A² + B² + C²,r = A·Px + B·Py + C·Pz − D,则最近点Q = P − (r/S)N,距离为√(r²/S)。Q在平面上,P − Q与平面垂直。若P已在平面上,距离为零且Q = P。距离单位与坐标单位相同,Q也使用同一坐标系。

Ax + By + Cz = D; N = (A, B, C)
S = A² + B² + C²; r = A·Px + B·Py + C·Pz − D
Q = P − (r ÷ S)N; d = √(r² ÷ S)

仅处理给定系数所表示的一个完整无限欧氏平面及一个点。不是到有限面、三角形、多边形、线段、曲面、实体或网格的距离。不提供有符号距离、平面两侧分类、平面拟合、由三点推断平面、绘图、地理坐标、路径规划、单位换算、测量验证、不确定度估计或碰撞检测,也不保证实物适配或安全。请检查四个系数及其单位是否对应预期方程。

OpenStax:平面方程与垂直距离 ↗

核对已填写的示例

自拟例:平面2x − y + 2z = 6,P = (4, 1, 4)。S = 9,r = 9,r/S = 1,因此Q = (2, 2, 2),距离为3。代入得2·2 − 2 + 2·2 = 6。这些是为说明而选的数学值,并非实测值或建议尺寸。

已接受的输入值

平面:A,x的系数
2
平面:B,y的系数
-1
平面:C,z的系数
2
平面:D,右端常数
6
点P:x
4
点P:y
1
点P:z
4

安排下一步

可用标准计算器核对算术步骤。解释结果前,请检查平面方程、坐标轴和坐标单位。

等差数列 →