将二维平面嵌入高维欧几里得空间
在三维空间中,二维平面的方程为:\(Ax+By+Cz+D=0\)
如果嵌入更高维的欧几里得空间,二维平面的方程又该如何呢?
注意:这里所说的是二维意义上的平面,不是超平面。 先推想一下,在n维欧几里得空间中,n-1维的超平面方程为:
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n A_{i}x_{i} = B\)
于是n-2维的超平面方程可以写为:
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n A_{i}x_{i} = B\)
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n C_{i}x_{i} = D\)
于是n-3维的超平面方程可以写为:
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n A_{i}x_{i} = B\)
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n C_{i}x_{i} = D\)
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n E_{i}x_{i} = F\)
\( \displaystyle\sum_{i=1}^n G_{i}x_{i} = H\)
2维平面则需要\(2^{n-3}\)个方程构成方程组。
不过这样有些繁琐。我推测“不共线的三点确定一个平面”在高维欧几里得空间里仍然是成立的,这样或许可以得到简化的结果。
经过一番思考,我觉得答案应该是这样的:
给定一个点\(P(p_{1},p_{2},p_{3},...,p_{n})\)
两个线性无关的向量:
\((m_{1},m_{2},m_{3},...,m_{n})\)
\((t_{1},t_{2},t_{3},...,t_{n})\)
平面的参数方程:
\(x_{1}=p_{1}+\mu m_{1}+\lambda t_{1} \)
\(x_{2}=p_{2}+\mu m_{2}+\lambda t_{2} \)
\(x_{3}=p_{3}+\mu m_{3}+\lambda t_{3} \)
…………
\(x_{n}=p_{n}+\mu m_{n}+\lambda t_{n} \)
其中\(\mu\)和\(\lambda\)是参数。
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