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在数学中,求一个方程,特别是形如x·y·z=7这样的三维空间线性方程组的法向量是一个常见的问题。这个问题实际上是在寻找一个向量,它与给定平面垂直,即平面的法向量。
总结来说,要找到方程x·y·z=7表示的平面的法向量,我们可以遵循以下步骤:
- 确定方程所表示的平面。在这个例子中,方程x·y·z=7表示一个通过原点的平面,因为如果x、y、z都为0,等式仍然成立。
- 选择任意两个非共线的向量作为平面的基向量。为了简化计算,我们可以选择标准正交基,即i、j和k的单位向量。
- 利用点积的性质,找到与平面垂直的向量,即法向量。
详细步骤如下:
a. 从方程x·y·z=7出发,我们可以看出,该方程的系数1, 1, 1可以作为一个法向量的候选。这是因为点积为0表示两个向量垂直。 b. 为了得到单位法向量,我们需要对这个候选向量进行归一化处理。即计算其长度,然后每个分量除以这个长度。 c. 计算候选法向量的长度:√(1^2 + 1^2 + 1^2) = √3。 d. 将每个分量除以√3,得到单位法向量:(1/√3, 1/√3, 1/√3)。
最后,我们得到了方程x·y·z=7表示的平面的单位法向量,即(1/√3, 1/√3, 1/√3)。这个向量与平面垂直,并且长度为1,满足法向量的定义。
总结,求解此类问题需注意选择合适的基向量,计算点积,并最终进行归一化处理以得到单位法向量。