IDZ Ryabushko 3.1 Option 7

N°1. Compte tenu de quatre points A1(5;5;4); A2(1;–1;4); A3(3;5;1); A4(5;8;–1). Il faut créer des équations :

a) Trouvez les vecteurs AB1 = A1 - A2 et AC1 = A1 - A3 :

AB1 = (5-1 ; 5-(-1) ; 4-4) = (4 ; 6 ; 0) AC1 = (5-3 ; 5-5 ; 4-1) = (2 ; 0 ; 3)

Alors le produit vectoriel de AB1 et AC1 donnera le vecteur normal du plan :

n1 = AB1 x AC1 = (63 - 00; 04 - 34; 42 - 60) = (18; -12; 8)

Trouvons maintenant le coefficient D du plan en substituant les coordonnées du point A1 :

18(x-5) - 12(y-5) + 8(z-4) = 0

Pour simplifier :

6x - 4 ans + 2z - 2 = 0

Ainsi, l'équation du plan A1A2A3 a la forme : 6x - 4y + 2z - 2 = 0.

b) L'équation de la droite A1A2 peut être trouvée à l'aide de l'équation paramétrique de la droite :

x = 5 - 4t y = 5 + 6t z = 4

c) Trouvez le vecteur de la droite A4M, où M est un point arbitraire sur la droite perpendiculaire souhaitée. Prenons, par exemple, M(0;0;0) :

AM = M - A4 = (-5 ; -8 ; 1) Alors le vecteur recherché sera égal à la projection de AM sur le vecteur normal du plan A1A2A3 :

n1 = (18 ; -12 ; 8) proj_AMn1 = (AM * n1 / |n1|^2) * n1 = ((-518) + (-8(-12)) + (18)) / (18^2 + (-12)^2 + 8^2) * (18; -12; 8) = (-78/332)(18; -12; 8) = (-39/166; 13/83; -39/83)

Alors l'équation de la droite souhaitée a la forme :

x = 5 + (-39/166)t y = 8 + (13/83)t z = -1 + (-39/83)t

d) Puisque la droite A3N est parallèle à la droite A1A2, son vecteur directeur sera égal à AB1 :

AB1 = (4 ; 6 ; 0)

Trouvons l'équation de la droite A3N à l'aide de l'équation paramétrique :

x = 3 + 4t y = 5 + 6t z = 1

e) L'équation d'un plan passant par le point A4 et perpendiculaire à la droite A1A2 peut également être trouvée comme l'équation du plan A1A2A3, en utilisant un vecteur normal égal à la projection du vecteur A4A1 sur le plan décrit par la droite A1A2 :

AB2 = A2 - A1 = (-4 ; -6 ; 0) A4A1 = A1 - A4 = (0 ; -3 ; 5)

proj_A4A1n1 = (A4A1 * AB1 / |AB1|^2) * n1 = ((04) + (-36) + (5*0)) / (4^2 + 6^2 + 0^2) * (18; -12; 8) = (-54/52; 36/52; 24/13)

Alors le vecteur normal du plan souhaité sera égal à :

n2 = proj_A4A1n1 = (-54/52 ; 36/52 ; 24/13)

Trouvons maintenant le coefficient D du plan en substituant les coordonnées du point A4 :

(-54/52)(x-5) + (36/52)(y-8) + (24/13)(z+1) = 0

Pour simplifier :

-27x + 18y + 24z - 64 = 0

Ainsi, l'équation du plan recherché a la forme : -27x + 18y + 24z - 64 = 0.

f) Trouver le vecteur directeur de la droite A1A4 :

AA4 = A4 - A1 = (0 ; 3 ; -5)

Alors le sinus de l'angle entre la droite A1A4 et le plan A1A2A3 est égal à la projection du vecteur AA4 sur le vecteur normal du plan, divisé par le module du vecteur AA4 :

péché(angle) = |proj_AA4n1| / |AA4| = ((018) + (3(-12)) + ((-5)*8)) / sqrt(0^2 + 3^2 + (-5)^2) / sqrt(18^2 + (-12)^2 + 8^2 ) = -11/29

Réponse : sin(angle) = -11/29.

g) Trouver le vecteur normal du plan A1A2A3 :

n1 = (18 ; -12 ; 8)

Alors le cosinus de l'angle entre le plan A1A2A3 et le plan de coordonnées Oxy est égal à la projection du vecteur normal du plan sur l'axe Ox, divisée par le module du vecteur normal :

cos(angle) = |proj_n1_Ox| / |n1| = |18| / carré (18 ^ 2 + (-12) ^ 2 + 8 ^ 2) = 3/7

Réponse : cos(angle) = 3/7.

N°2. Il faut créer une équation pour un plan passant par le point A(3;4;0) et une droite définie par des équations paramétriques :

x = 2 + t y = 3 - 2t z = 1 + 3t

Trouvons le vecteur directeur de la droite :

v = (1; -2; 3)

Alors le vecteur normal du plan sera perpendiculaire au vecteur v et vous pourrez le trouver en prenant le produit vectoriel avec un vecteur arbitraire, par exemple avec le vecteur (1 ; 0 ; 0) :

n = vx (1 ; 0 ; 0) = (-2 ; -3 ; -2)

Trouvons maintenant le coefficient D du plan en substituant les coordonnées du point A :

-2(x-3) - 3(y-4) - 2z = 0

Pour simplifier :

-2x - 3a - 2z + 18 = 0

Ainsi, l'équation du plan recherché a la forme : -2x - 3y - 2z + 18 = 0.

N ° 3. Il faut trouver le point d'intersection de la droite spécifiée par les équations paramétriques :

x = 2 + t y = 1 - 2t z = -1 + 3t

et avions 2x + 3y + z - 1 = 0.

Notez que les coordonnées du point d'intersection doivent satisfaire l'équation du plan

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IDZ Ryabushko 3.1 Option 7 est une tâche permettant de résoudre divers problèmes géométriques liés aux lignes droites et aux plans dans l'espace tridimensionnel. La tâche est confiée à quatre points dans l'espace tridimensionnel, et il est nécessaire de créer des équations pour les plans et les lignes passant par ces points ou parallèles/perpendiculaires à eux, ainsi que de calculer les valeurs du sinus et du cosinus des angles entre quelques lignes et avions. Le devoir donne également une équation d’un plan et d’une droite et nécessite de trouver leur point d’intersection.


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Informations Complémentaires

Notation: 4.9
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