IDZ Ryabushko 3.1 Opzione 12

N. 1 Dati quattro punti A1(4;4;10); A2(7;10;2); A3(2;8;4); A4(9;6;9). Componi le equazioni: a) piano A1 A2 A3; b) dritto A1A2; c) retta A4M, perpendicolare al piano A1A2A3; d) retta A3N parallela alla retta A1A2; e) un piano passante per il punto A4, perpendicolare alla retta A1A2. Calcolare: e) il seno dell'angolo formato dalla retta A1A4 al piano A1A2A3; g) coseno dell'angolo compreso tra il piano delle coordinate Oxy e il piano A1A2A3.

a) Trovare i vettori AB1 e AB2: AB1 = (7-4; 10-4; 2-10) = (3;6;-8) AB2 = (2-4; 8-4; 4-10) = ( - 2;4;-6) Allora il prodotto vettoriale di AB1 e AB2 dà il vettore normale al piano: n = AB1 x AB2 = (36;18;18) Quindi l'equazione del piano A1A2A3 ha la forma: 36 (x-4)+18( y-4)+18(z-10)=0

b) Il vettore direzione della retta A1A2 è uguale a: d = (7-4; 10-4; 2-10) = (3;6;-8) Il punto A1 ha coordinate (4;4;10), quindi l'equazione della retta A1A2 ha la forma: x=4+3t y=4+6t z=10-8t

c) Il vettore direzione della retta A4M deve essere perpendicolare al vettore normale del piano A1A2A3, quindi deve essere collineare al prodotto vettoriale di questo vettore e del vettore diretto dal punto A4 ad un punto arbitrario M su questa retta . Prendiamo ad esempio il punto M(9;0;0): AM = (9-9; 0-6; 0-9) = (0;-6;-9) d = n x AM = (-54;162 ; -54) Il punto A4 ha coordinate (9;6;9), quindi l'equazione della linea desiderata A4M ha la forma: x=9-6t y=6+18t z=9-6t

d) Il vettore direzione della retta A3N deve essere collineare al vettore direzione della retta A1A2, quindi vale: d = (3;6;-8) Il punto A3 ha coordinate (2;8;4), quindi l'equazione della retta A3N ha la forma: x= 2+3t y=8+6t z=4-8t

e) L'equazione del piano desiderato ha la forma: Ax+By+Cz+D=0 Poiché il piano passa per il punto A4(9;6;9), le sue coordinate soddisfano l'equazione del piano: 36(x- 9)+18(y- 6)+18(z-9)=0 Espandiamo il membro sinistro di questa equazione nel prodotto scalare del vettore normale e del vettore con coordinate (x-9; y-6; z -9): 36x-288+18y-108+18z-162 =0 Semplifichiamo: 36x+18y+18z=558 Pertanto l'equazione del piano passante per il punto A4 e perpendicolare alla retta A1A2 ha la forma: 36x+ 18a+18z-558=0

f) Trovare il prodotto vettoriale dei vettori A1A4 e A1A2: n = (26;34;-14) Allora il seno dell'angolo formato dalla retta A1A4 e dal piano A1A2A3 è uguale al modulo della proiezione del vettore A1A4 sul vettore normale del piano, diviso per il prodotto delle lunghezze di questi vettori: sinα = |n * A1A4| / (|n| * |A1A4|) |n * A1A4| = |(265)+(34(-2))+((-14)*6)| = 22√29 |n| = √(26²+34²+(-14)²) = 42 |A1A4| = √(5²+2²+(-1)²) = √30 Pertanto il seno dell'angolo α compreso tra la retta A1A4 e il piano A1A2A3 è uguale a: sinα = (22√29) / (42 * √30)

g) Il coseno dell'angolo formato dal piano A1A2A3 e dal piano coordinato Oxy è uguale alla proiezione del vettore normale del piano A1A2A3 sull'asse Ox, diviso per la lunghezza del vettore normale: cosα = |n|ₓ / |n| dove |n|ₓ è la proiezione del vettore normale sull'asse Ox. Il vettore normale del piano A1A2A3 è uguale a (36;18;18), quindi la sua proiezione sull'asse Ox è 36. La lunghezza del vettore normale è √(36²+18²+18²) = 6√13. Pertanto, il coseno dell'angolo α compreso tra il piano A1A2A3 e il piano delle coordinate Oxy è uguale a: cosα = 36 / (6√13)

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IDZ Ryabushko 3.1 Opzione 12 è un insieme di compiti di matematica, geometria e algebra. Le attività forniscono le coordinate dei punti e richiedono di creare equazioni di linee rette e piani, calcolare gli angoli tra loro e risolvere anche altri problemi. Nell'attività n. 1 è necessario creare equazioni per un piano e linee rette, nonché calcolare il seno e il coseno degli angoli. Nell'attività n. 2 devi creare un'equazione di un piano che passa per due punti dati e perpendicolare a un dato piano. Nell'attività n. 3 devi creare un'equazione di una linea passante per l'origine delle coordinate e parallela a una determinata linea.


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