截平面里的第四个顶点
正方体由空间直角坐标中的 围成。用平面 截这个正方体。请列出完整截面的所有顶点坐标,并求截面面积。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
平面方程没有 。
先看 的交线,再看这条线段能沿竖直方向移动多远。
方程不限制高度,所以底面交线向上平移到顶面,扫出一个矩形。要把顶面上的两个交点都列全,不能把截面误判为三角形。
平面上的点满足 ,结合正方体范围得 ,。故截面可参数化为 。当 各取区间端点时,四顶点按边界顺序为 、、、。底面边向量为 ,竖直邻边向量为 ,点积为0,长度分别为 、。所以截面是矩形,面积为 。
,,,,。
四顶点都满足平面方程及立方体范围。参数 遍历整个闭正方形 ,所以没有其他截面顶点。两条邻边叉积为 ,模为 ,与面积一致。
截面经过原顶点时要去重;先按边界排序再识别邻边。
独立高度参数把截面直接化为矩形。
已记下,谢谢!