Найти уравнение для Eclipse / обратной параболы в 3D-пространстве с учетом 2 точек

#math #geometry

#математика #геометрия

Вопрос:

В трехмерном пространстве (x, y, z) вам даются две точки без ограничений.

  • Допустим, точка 1 = (15,10, -5), точка 2 = (-1, 0, 11)
  • Произвольная точка (обозначаемая X на изображении) создается путем нахождения средней точки между точками 1 и 2, в данном случае (7,5,6), а затем y увеличивается на 10, что создает третью точку
  • Точка 3 = (7,15,6)
  • Прилагается изображение, чтобы лучше отобразить эти точки

Задача состоит в том, чтобы найти уравнение, которое создает оранжевую линию, соединяющую точки 1, 2 и 3. Линия не обязательно должна соединяться внизу, но я предполагаю, что с этими точками легче создать эллипс, чем обратную параболу. введите описание изображения здесь

Комментарии:

1. Просто для удовольствия: если вы говорите без ограничений, то без потери общности вы можете установить p1 = ( a, 0, b) и p2 = -p1 . Но что, если a=0 ? Как и в ответе @MBo, три точки определяют круг (или линию) как частный случай эллипса. Кстати, без заданной базовой линии парабола также не определена однозначно.

Ответ №1:

Довольно просто построить окружность через эти три точки (обратите внимание, что они должны быть неколлинеарными).

Создайте плоскость, содержащую заданные точки, используйте произвольную систему координат в этой плоскости. Например, точка P1 является началом координат, вектор P2-P1 определяет OX ось, векторное произведение P2-P1 и P3-P1 определяет нормаль N и (P2-P1) x N определяет OY ось

Решите задачу «окружность через три точки» в этой плоскости, найдите радиус и центр.

Преобразовать центр обратно в 3D.

Также обратите внимание, что существует бесконечное количество эллипсов и парабол через три точки (пока мы не определим дополнительные ограничения),