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과학

정사영

정사영과학
영문명
Orthogonal projection
방향
대상 직선이나 평면에 수직
점의 결과
수선의 발
벡터 공식
projᵥu = ((u·v)/(v·v))v, v ≠ 0
정사영은 점이나 도형을 직선 또는 평면에 수직인 방향으로 내려 얻는 대응이다. 점의 정사영은 수선의 발이며 벡터의 정사영은 특정 방향으로의 성분을 나타내는 데 사용할 수 있다.

점의 정사영

좌표평면의 점 (3,4)를 x축에 정사영하면 (3,0)이다. x축에 수직인 세로 방향으로 내려 얻는 점이다. 원래 점이 x축 위에 있으면 정사영한 점은 원래 점과 같다.

벡터의 성분

u=(3,4), v=(1,0)이면 v 방향으로의 정사영 벡터는 (3,0)이다. u에서 이 벡터를 뺀 (0,4)는 v와 수직이다. 한 벡터를 나란한 성분과 수직인 성분으로 나누어 이해할 수 있다.

단위벡터를 사용할 때

e가 단위벡터이면 e·e=1이므로 정사영 벡터는 (u·e)e로 간단해진다. u·e는 방향에 따라 음수가 될 수도 있는 스칼라 성분이고, 여기에 e를 곱한 결과가 벡터다.

점과 벡터의 구별

벡터 공식은 원점을 지나는 방향 부분공간에 대한 식이다. 원점을 지나지 않는 직선에 점을 정사영하려면 직선 위 한 점을 기준으로 변위를 잡아 계산한 뒤 위치를 복원한다. 점의 좌표와 벡터의 성분을 혼동하지 않는다.

관련 문서

수선의 발 / 내적 / 단위벡터 / 벡터 / 직선 / 평면 / 점과 직선 사이의 거리