はじめまして。空間とベクトルについての質問です。
3次元空間において3点A,B,Cを頂点とする三角形△ABCが作る平面がある。
この平面上にない定点Pがあって、Pを通る直線が△ABCと交差するかどうかの
判定基準についてです。
まず、三角形内の平面を表す式をx=a+s(b-a)+t(c-a) (x,a,b,c:ベクトル
s,t:パラメータ)とし、一方の点P(位置ベクトルp)を通る直線の式を
x=p+kv (x,p,v:ベクトル k:実数)とする。ただし、vは直線の方向を定める。
ここでは、vを||v||=1なる単位ベクトルとしておく。
そこで、点pを頂点とし、3点A,B,Cがつくる三角形△ABCを底辺とする三角錐
を考える。点Pを基準にして考えると、直線に沿うベクトルvが方向としてこの
三角錐内に入っていれば直線は三角形と交差することになる。
ここで、vが三角錐内に入る条件として、
「三角錐の側面をなす3つの三角形(△PAB、△PBC、△PCA)の内向きの
各法線ベクトルとvとのなす角がすべて鈍角あるいはすべて鋭角になる」
と、あるのですが、なぜこの判定条件なのかの証明をおねがいします。