250px|thumb|曲面の法ベクトル場 法線ベクトル(ほうせんベクトル、)とは、2次元平面においては、曲線上の点における接線に垂直な平面ベクトル、3次元空間においては、曲面上の点における接平面に垂直な空間ベクトルのことである。法線(ほうせん、)とは、接線や接平面に垂直な直線のことである。

曲線(曲面)上の点に対して法線ベクトルは1つに決まらないことに注意する必要がある。そこで中でも単位ベクトル(ノルムが 1)であるものを単位法(線)ベクトル()というが、それでも2つあることに注意する必要がある。

3次元での例 250px|thumb|平面の法線ベクトルの例 曲面の法線ベクトルは、2つの線形独立な接ベクトルの外積として求めることができる。

右図で示した右手系の正規直交座標系において、直方体の一つの面の頂点を A, B, C, D とすると、面 ABCD の法線ベクトル は、

となる。ここで ×はベクトルの外積を表す。ノルムは線分 AD と線分 BC の長さの積となっている。

線分 AB と線分 DC が x軸に平行で、線分 AD と線分 BC が z軸に平行な場合、

となる。ここで j は y軸方向の単位ベクトルである。

導出 平面において、 曲線 上の点 における法線ベクトル: 特に、直線 上の点 における法線ベクトル: 曲線 ( は媒介変数)の における点の法線ベクトル:

接空間の法線ベクトルによる表示 接点と法線ベクトルから、元の接空間を表すことができる。 接点 、法線ベクトル の接空間の方程式は

関連項目 線形代数学 ベクトル空間 ベクトル 単位ベクトル 直交補空間 ベクトル解析

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