Nro 1.8. Annetaan neljä pistettä: A1(6;1;1); A2(4;6;6); A3(4;2;0); A4(1;2;6). On tarpeen luoda yhtälöt: a) taso A1A2A3; b) suora A1A2; c) suora A4M, kohtisuorassa tasoon A1A2A3 nähden; d) suora A3N yhdensuuntainen suoran A1A2 kanssa; e) taso, joka kulkee pisteen A4 kautta ja on kohtisuorassa suoraa A1A2 vastaan.
On myös tarpeen laskea: e) suoran A1A4 ja tason A1A2A3 välisen kulman sini; g) koordinaattitason Oxy ja tason A1A2A3 välisen kulman kosini.
a) Tason A1A2A3 yhtälön löytämiseksi on käytettävä tason yleisen yhtälön kaavaa: Ax + By + Cz + D = 0. Ensin löydetään vektorit A1A2 ja A1A3:
A1A2 = (4-6; 6-1; 6-1) = (-2; 5; 5) A1A3 = (4-6; 2-1; 0-1) = (-2; 1; -1)
Sitten löydämme heidän vektorituotteensa:
n = A1A2 x A1A3 = (-6; -10; 12)
Korvataan nyt pisteen A1 ja vektorin n koordinaatit tason yleisen yhtälön kaavaan:
-6x - 10y + 12z + D = 0
D = 66 + 101 - 12*1 = 58
Tason yhtälö on A1A2A3: -6x - 10y + 12z + 58 = 0.
b) Suoran A1A2 yhtälön löytämiseksi on käytettävä suoran yhtälön parametrista muotoa: x = x1 + at, y = y1 + bt, z = z1 + ct, missä (a, b, c) on suoran suuntavektori.
Suoran A1A2 suuntavektori on yhtä suuri kuin:
(4-6; 6-1; 6-1) = (-2; 5; 5)
Sitten suoran A1A2 yhtälöllä on muoto:
x = 6 - 2t y = 1 + 5t z = 1 + 5t
c) Tasoon A1A2A3 nähden kohtisuorassa olevan suoran A4M yhtälön löytämiseksi on löydettävä tämän suoran suuntavektori, joka on kohtisuorassa vektoriin n nähden, eli:
(а, b, c) * (-6, -10, 12) = 0
Tästä seuraa, että suoran A4M suuntavektorin tulee olla muotoa:
(6, -3, -3)
Etsitään nyt suoran A4M yhtälö, tietäen, että se kulkee pisteen A4(1;2;6) kautta:
x = 1 + 6t y = 2 - 3t z = 6 - 3t
d) Suora A3N on yhdensuuntainen suoran A1A2 kanssa, joten sen suuntavektorilla on oltava sama koordinaattimerkintä kuin suoran A1A2 suuntavektorilla:
(4-6; 6-1; 6-1) = (-2; 5; 5)
Suora A3N kulkee pisteen A3(4;2;0) kautta, joten sen yhtälö on muotoa:
x = 4 - 2t y = 2 + 5t z = 5t
e) Löytääksesi pisteen A4 kautta kulkevan tason yhtälön, joka on kohtisuorassa suoraa A1A2 vastaan, voit käyttää tason yleisen yhtälön kaavaa, joka on samanlainen kuin pisteen a) kaava. Etsitään suoran A1A2 suuntavektori:
(4-6; 6-1; 6-1) = (-2; 5; 5)
Halutun tason suuntavektorin on oltava kohtisuorassa tähän vektoriin nähden, joten voit ottaa sen koordinaateista saadun vektorin, jonka etumerkki on muuttunut, tai ottaa sen ja vektorin välisen vektoritulon esim. (1 ,0,0):
(-5, -2, 2) tai (0, -5, 5)
Sitten korvataan pisteen A4 koordinaatit ja löydetty vektori tason yleisen yhtälön kaavaan:
-5x - 2v + 2z + D = 0 ja 0x - 5y + 5z + D = 0
D = 51 - 52 + 5*6 = 23
Pisteen A4 kautta kulkevan ja suoraa A1A2 vastaan kohtisuorassa olevan tason yhtälö: -5x - 2y + 2z + 23 = 0 tai 0x - 5y + 5z + 23 = 0.
e) Suoran A1A4 ja tason A1A2A3 välisen kulman sinin löytämiseksi voidaan käyttää kaavaa sin α = |n * l| / (|n| * |l|), missä n on tason normaalivektori, l on suoran suuntavektori. Etsitään normaalivektori tasolle A1A2A3:
n = A1A2 x A1A3 = (-6; -10; 12)
Etsitään suoran A1A4 suuntavektori:
A1A4 = (1-6; 2-1; 6-1) = (-5; 1; 5)
Tällöin suoran A1A4 ja tason A1A2A3 välisen kulman sini on yhtä suuri:
sin α = |(-6; -10; 12) * (-5; 1; 5)| / (sqrt((-6)^2 + (-10)^2 + 12^2) * sqrt((-5)^2 + 1^2 + 5^2)) = 11/13
g) Kosinin löytämiseksi koordinaattitason Oxy ja tason A1A2A3 välisestä kulmasta voidaan käyttää kaavaa cos α = |n * k| / (|n| * |k|), missä n ja k ovat tasojen normaalivektorit. Normaalivektori koordinaattitasolle Oxy on muotoa (0;0;1) ja tason A1A2A3 normaalivektori löytyi kohdasta a:
n = (-6; -10; 12) k = (0; 0; 1)
Silloin tasojen välisen kulman kosini on yhtä suuri kuin
Ryabushko A.P. IDZ 3.1 versio 8 on digitaalinen tuote, joka on tarkoitettu opiskelijoille, jotka opiskelevat matematiikkaa osana Henkilökohtaiset kotitehtävät -kurssia. Tämä tuote sisältää tehtävän 3.1 version 8, jonka on kehittänyt A.P. Ryabushko.
Valitettavasti näyttää siltä, että olet liittänyt matemaattisen tehtävän ja ohjeet sen ratkaisemiseksi. Voisitko selventää pyyntöäsi tai antaa lisäkontekstia, jotta ymmärrän paremmin, kuinka voin auttaa sinua?
***
Ryabushko A.P. IDZ 3.1 vaihtoehto 8 on geometriatehtävä, joka sisältää useita kohtia:
Yhtälöiden löytäminen: a) taso, joka kulkee kolmen pisteen A1(6;1;1), A2(4;6;6) ja A3(4;2;0) kautta; b) pisteiden A1(6;1;1) ja A2(4;6;6) kautta kulkeva suora viiva; c) suora, joka kulkee pisteen A4(1;2;6) kautta ja on kohtisuorassa kolmen pisteen A1, A2 ja A3 kautta kulkevaan tasoon nähden; d) suora viiva, joka on yhdensuuntainen pisteiden A1 ja A2 kautta kulkevan ja pisteen A3 kautta kulkevan suoran kanssa; e) taso, joka kulkee pisteen A4 kautta ja on kohtisuorassa pisteiden A1 ja A2 kautta kulkevaa suoraa vastaan.
Laskeminen: f) pisteiden A1(6;1;1) ja A4(1;2;6) kautta kulkevan suoran ja kolmen pisteen A1, A2 ja A3 kautta kulkevan tason välisen kulman sini; g) koordinaattitason Oxy ja kolmen pisteen A1, A2 ja A3 kautta kulkevan tason välisen kulman kosini.
Kahden yhdensuuntaisen suoran läpi kulkevan tason yhtälö ja pisteen P(3;1;–1) projektio tälle tasolle.
Jos sinulla on kysyttävää, voit ottaa yhteyttä myyjään myyjätiedoissa annettuun osoitteeseen.
***