從點A(5,2)發出一束光線,經過橫軸反射且反射光線過點B(-1,4),求入射光線與x軸正向的夾角.
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問題:從點A(5,2)發出一束光線,經過橫軸反射且反射光線過點B(-1,4),求入射光線與x軸正向的夾角。解:由光線反射原理,可知入射光線自A(5,2)發出后,其延長線經過B'(-1,-4),所以入射光線所在直線的斜率為(5-(-1))/(2-(-4)=1即:入射光線與x軸正向的夾角為 45度。
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從點A(5,2)發出一束光線,經過橫軸反射且反射光線過點B(-1,4),求入射光線與x軸正向的夾角。設入射點的坐標為P(a,0),則經過P、A兩點的方程為:y = [2/(5 - a)](x - a)而過P、B兩點的方程為:y = [-4/(a + 1)](x - a)由于入射光線與反射光線垂直,所以兩直線的斜率互為相反數,即2/(5 - a) = 4/(a + 1)由此求得a = 3那么入射光線的方程為:y = x + 3,注意到x的系數為1,所以入射光線與x軸正向的夾角為arctan(1) = 45度。
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光線關于法線軸對稱,也就關于鏡面軸對稱。二直線關于橫軸對稱,它們的斜率必定是相反的數。設反射線的斜率是k,那么入射線的斜率就是-k。設點(x,0)是入、反射線的交點,于是 -2/(x-5)=-1*4/(x+1)---x=26---k=-2/(26-5)=-2/21---入射線的傾斜角是Pi-arctan(2/21)就是它與正半橫軸的角。其夾角就是它的補角arctan(2/21)。但是在這種情況下使用“夾角”似乎不妥、注:如果鏡面不是坐標軸,這種計算就要復雜一些。