CalcToolsLab

Расстояние от точки до плоскости онлайн

Калькулятор расстояния от точки до плоскости в пространстве: по общему уравнению или по трём точкам плоскости. Находит обычное и знаковое расстояние, основание перпендикуляра и полупространство относительно нормали.

Исходная точка
Коэффициенты плоскости

Формула расстояния от точки до плоскости

Расстояние от точки до плоскости равно длине перпендикуляра из точки к плоскости. Если коэффициенты A, B, C, D уже известны, используйте текущий калькулятор напрямую. Если плоскость задана тремя точками, калькулятор может построить её уравнение сам.

A, B, C и D — коэффициенты общего уравнения плоскости.

Общий вид уравнения плоскости.

d — расстояние, x0, y0, z0 — координаты точки, A, B, C — координаты нормали.

Расстояние от точки до плоскости через нормаль.

В числителе стоит значение уравнения плоскости в заданной точке. В знаменателе стоит длина нормального вектора, поэтому обычное расстояние не зависит от масштаба записи уравнения.

Что вычисляет калькулятор

  • обычное неотрицательное расстояние d;
  • знаковое расстояние, которое показывает полупространство относительно выбранной нормали;
  • основание перпендикуляра H, то есть ближайшую точку плоскости к исходной точке;
  • длину нормального вектора и значение уравнения в точке;
  • два режима ввода: готовое общее уравнение или три точки плоскости;
  • проверку вырожденных случаев и числовые параметры результата.

Если плоскость задана тремя точками

Если вместо коэффициентов известны три точки плоскости, калькулятор строит два вектора на плоскости и берёт их векторное произведение. Полученная нормаль переводит задачу к общему уравнению, после чего расстояние считается тем же способом.

n — нормаль к плоскости, M1, M2 и M3 — три точки плоскости.

Нормаль к плоскости через два направляющих вектора.

D — свободный член, x1, y1, z1 — координаты точки плоскости.

Три точки не должны лежать на одной прямой. Если они коллинеарны, единственная плоскость через них не определяется.

Знаковое расстояние и основание перпендикуляра

Обычное расстояние всегда неотрицательно. Если убрать модуль, получится знаковое расстояние: оно показывает, в каком полупространстве находится точка относительно выбранного направления нормали. При смене направления нормали знак меняется, а обычное расстояние остаётся тем же.

s — знаковое расстояние, x0, y0, z0 — координаты точки.

Знаковое расстояние без модуля.

H — основание перпендикуляра, M0 — исходная точка, A, B, C — нормаль плоскости.

Основание перпендикуляра, то есть ортогональная проекция точки на плоскость.

Если умножить A, B, C и D на одно и то же ненулевое число, плоскость и обычное расстояние не изменятся. Если множитель отрицательный, изменится только знак знакового расстояния.

Особые случаи

СитуацияКак понимать результат
Точка лежит на плоскостирасстояние равно нулю, а H совпадает с исходной точкой
Нулевая нормалькоэффициенты не задают плоскость
Коллинеарные три точкипо ним нельзя построить единственную плоскость
Коэффициенты умножены на одно числоплоскость и обычное расстояние не меняются
Уравнение умножено на отрицательное числознак знакового расстояния меняется

Часто задаваемые вопросы

Источники и нормативная база

Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.

Обновлено:

Похожие инструменты

Уравнение плоскости

Калькулятор уравнения плоскости в пространстве: по трём точкам, по точке и нормали или по точке и двум векторам. Возвращает общий вид, нормальный вектор, его длину и точки пересечения с осями координат.

Открыть
Расстояние от точки до прямой в пространстве

Введите координаты точки в пространстве и задайте прямую точкой с направляющим вектором или двумя точками прямой. Калькулятор найдёт расстояние, основание перпендикуляра и параметр ближайшей точки.

Открыть
Расстояние от точки до прямой

Калькулятор расстояния от точки до прямой на координатной плоскости: общий вид прямой, запись с угловым коэффициентом или две точки. Находит расстояние, основание перпендикуляра, знаковое расстояние и график; это не расчёт маршрута между городами.

Открыть
Расстояние между плоскостями

Калькулятор расстояния между двумя плоскостями в пространстве. Определяет, параллельны ли плоскости, совпадают или пересекаются. Если параллельны, находит расстояние через приведённые коэффициенты и показывает текстовые шаги решения.

Открыть
Угол между плоскостями

Калькулятор угла между двумя плоскостями в пространстве через скалярное произведение нормалей. Показывает меньший угол, параллельность и перпендикулярность.

Открыть