Нормальные векторы к кривым

Если кривая задана параметрически

,

то ее нормальный вектор имеет координаты

.

Если же кривая задана уравнением

,

то

.

Чаще всего нам придется иметь дело с эллипсом, скажем, с полуосями и . В первом случае это

и тогда внутренняя нормаль это

а внешняя –

.

Во втором случае эллипс задается уравнением

,

а нормаль

.

Пересечение светового луча с эллипсом

Если эллипс задан уравнением

,

а световой луч выходит из точки в направлении , т. е. имеет вид

,

то для нахождения пересечения светового луча с эллипсом нужно решить квадратное уравнение

,

т. е.

.

У этого уравнения, вообще говоря, два корня и , подставляя которые в параметрическое уравнение светового луча, найдем две его точки пересечения с эллипсом. Если начальная точка лежит на эллипсе, то дело упрощается – нужно найти всего лишь одну точку пересечения, и она ищется уже из линейного уравнения

,

т. е.

или, если угодно,

.