垂线的意思、垂线的详细解释
垂线的解释
(1) [vertical line]∶与作为基准的表面或另一条线相垂直的线
(2) [perpendicular line]∶与一条横线或一个平面以直角相交的另一条直线
详细解释
一条直线与另一条直线或平面垂直时,这条直线就是另一条直线或平面的垂线。亦称“ 垂直綫 ”。
词语分解
- 垂的解释 垂 í 东西一头挂下:垂杨柳。垂钓。垂直。垂线。垂手(a.表示容易;b.表示恭敬)。垂泪。垂髫(头发下垂,指儿童)。垂头丧气。 敬辞,用于别人(多是长辈或上级)对自己的行动:垂爱。垂怜。垂询。 传下去
- 线的解释 线 (綫) à 用丝、棉、麻、金属等制成的细长可以任意曲折的东西:丝线。棉线。线圈。线材。线绳。 几何学上指一个点任意移动所构成的图形:直线。曲线。线条。 像线的东西:光线。视线。线索(.事情的头绪或
专业解析
垂线的定义
垂线是几何学中的基础概念,指两条直线相交且夹角为直角(90°)时,其中一条直线称为另一条的垂线。例如,若直线AB与CD相交于O点,且∠AOC=90°,则AB是CD的垂线(反之亦然),交点O称为垂足。
核心特征与性质
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垂直关系
垂线必须满足与被垂直线之间的夹角严格为90°。这一特性在建筑、工程测量中用于确保结构的水平与垂直方向精准对齐。
来源:《现代汉语词典》(第7版)"垂线"词条;《数学辞海·几何卷》
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唯一性与存在性
过直线外任意一点,有且仅有一条垂线可作至该直线;过直线上一点则存在唯一垂线(即该直线本身)。此性质是欧几里得几何公理的直接推论。
来源:《几何原本》公设;《中学数学教学参考》
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符号表示与应用
数学中常用符号「⊥」表示垂直关系(如AB⊥CD)。在坐标系中,若两条直线斜率乘积为-1,则二者互相垂直(非竖直线情形)。
来源:《数学百科全书》;人民教育出版社《高中数学必修二》
实际应用场景
- 制图与设计:工程制图需用三角板或丁字尺绘制垂线,确保机械零件的正交结构。
- 地理测量:经纬仪通过建立垂直线辅助地形测绘,结合水平线确定方位角。
- 数学证明:三角形的高、点到直线的最短距离(垂线段)等定理均依赖垂线性质。
权威参考:
- 《现代汉语词典》(商务印书馆)
- 中国大百科全书出版社《数学》卷
- 高等教育出版社《几何学教程》
注:垂线概念严格区别于"竖直线",后者仅描述方向(如重力方向),而垂线强调两条线间的相对关系。
网络扩展解释
垂线是几何学中的一个基础概念,指两条直线或线段在相交时形成的夹角为90度(直角)的情况。以下是详细解释:
1.定义
- 垂线:若两条直线在交点处形成的四个角中有一个是直角,则这两条直线互为垂线。例如,平面直角坐标系中的x轴与y轴互为垂线。
- 垂线段:指从一点向某条直线作垂线时,从该点到垂足之间的线段,这段距离是该点到直线的最短距离。
2.数学性质
- 斜率关系:在平面直角坐标系中,若一条直线的斜率为( m ),则其垂线的斜率为( -frac{1}{m} )(当( m
eq 0 )时)。例如,斜率为2的直线,其垂线斜率为( -frac{1}{2} )。
- 垂直判定:两向量垂直的充要条件是它们的点积为零。若向量( vec{a} = (a_1, a_2) )和( vec{b} = (b_1, b_2) ),则当( a_1b_1 + a_2b_2 = 0 )时,两向量垂直。
3.应用场景
- 几何作图:用三角板或圆规绘制垂线,确保结构垂直(如建筑中墙面与地面的垂直)。
- 最短距离计算:点到直线的垂线段长度即为最短距离,常用于优化问题或物理中的投影分析。
- 坐标系分析:解析几何中通过垂线方程求解交点或对称点。
4.扩展概念
- 三维空间:在三维几何中,直线与平面垂直的条件是直线的方向向量与平面的法向量平行。
- 垂线唯一性:过直线外一点有且仅有一条垂线;若点在直线上,则有无数条垂线(所有过该点且与直线垂直的直线)。
总结来看,垂线不仅是几何理论的核心概念,也在工程、物理等领域有广泛的实际应用。
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