Dados quatro pontos A1(4;2;10); A2(1;2;0); A3(3;5;7); A4(2;–3;5).
Faça equações:
Calcular:
a) Encontre os vetores A1A2 e A1A3:
A1A2 = (1-4; 2-2; 0-10) = (-3;0;-10)
A1A3 = (3-4; 5-2; 7-10) = (-1;3;-3)
Vamos encontrar o produto vetorial desses vetores:
n = A1A2 x A1A3 = (-30;-24;6)
Equação plana:
-30x - 24y + 6z + d = 0
Vamos substituir as coordenadas do ponto A1:
-30·4 - 24·2 + 6·10 + d = 0
d = 72
Resposta: -30x - 24y + 6z + 72 = 0.
b) Vetor de linha A1A2:
A1A2 = (-3;0;-10)
Equação de uma linha reta:
x = 4 - 3t
y = 2
z = 10 - 10t
Resposta: x = 4 - 3t, y = 2, z = 10 - 10t.
c) Vetor de linha A4M:
A4M = (2-2; -3-3; 5+1) = (0;-6;6)
Perpendicular ao plano A1A2A3:
n = (-30;-24;6)
Equação de uma linha reta:
x = 2
y = -3-6t
z = 5+6t
Resposta: x = 2, y = -3-6t, z = 5+6t.
d) Vetor direto A1A2:
A1A2 = (-3;0;-10)
Equação de uma linha reta:
x = 4 - 3t
y = 2
z = 10 - 10t
Vetor direto A3N:
A3N = (3-4; 5-2; 7-7) = (-1;3;0)
Equação de uma linha reta:
x = 4 -t
y = 2 + 3t
z = 10 - 10t
Resposta: x = 4 - t, y = 2 + 3t, z =10 - 10t.
e) Encontre o vetor da reta A1A2:
A1A2 = (-3;0;-10)
Vetor normal ao plano:
n = (-30;-24;6)
Equação plana:
-30x - 24y + 6z + d = 0
Vamos substituir as coordenadas do ponto A4:
-30·2 - 24·(-3) + 6·5 + d = 0
d = -12
Resposta: -30x - 24y + 6z - 12 = 0.
f) Vetor de linha A1A4:
A1A4 = (-2; -5; -5)
Vetor normal ao plano A1A2A3:
n = (-30;-24;6)
Ângulo entre vetores:
sen α = |n·А1А4| / (|n|·|А1А4|) = |-30·(-2) - 24·(-5) + 6·(-5)| / (√(302+242+62) · √((-2)2+(-5)2+(-5)2)) = 24/3
Resposta: sen α = 24/35.
g) Vetor normal ao plano A1A2A3:
n = (-30;-24;6)
Coordenadas do vetor normal ao plano Oxy:
n₀ = (0;0;1)
Ângulo entre vetores:
porque α = |n·n₀| / (|n|·|n₀|) = |6| / (√(30²+24²+6²) · 1) = 1/35
Resposta: cos α = 1/35.
Escreva uma equação para um plano que passa pelo ponto M(2;3;–1) e pela reta x=t–3; y=2t+5; z = –3t + 1.
Vetor de direção reta:
uma = (1;2;-3)
O segundo vetor situado no plano:
b = (1;2;0)
Vetor normal ao plano:
n = a x b = (6;-3;-4)
Equação plana:
6(x-2) - 3(y-3) - 4(z+1) = 0
Resposta: 6x - 3y - 4z - 8 = 0.
Encontre o ponto de intersecção da linha reta (x-7)/5 = (y-1)/1 = (z-5)/4 e o plano 3x–y+2z–8=0.
Equação de uma linha reta:
x-7 = 5t
y-1 =t
z-5 = 4t
Vamos substituir o plano na equação:
3(5t+7) - (t+1) + 2(4t+5) - 8 = 0
23t = -20
t = -20/23
Ponto de interseção:
x = -3/23
y = -20/23
z = 23/12
Resposta: (-3/23; -20/23; 12/23).
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A) Equação do plano A1A2A3: -30x - 24y + 6z + 72 = 0.
B) Equação da reta A1A2: x = 4 - 3t, y = 2, z = 10 - 10t.
B) Equação da reta A4M: x = 2, y = -3-6t, z = 5+6t.
Perpendicular ao plano A1A2A3 possui um vetor de direção (-30, -24, 6).
D) Equação da reta A3N: x = 4 - t, y = 2 + 3t, z = 10 - 10t.
A linha paralela A1A2 possui um vetor de direção (-3, 0, -10).
E) Equação de um plano que passa pelo ponto A4 e perpendicular à reta A1A2: -30x - 24y + 6z - 12 = 0.
E) Seno do ângulo entre a reta A1A4 e o plano A1A2A3: sen α = 24/35.
***
Ryabushko A.P. A opção 22 do IDZ 3.1 é uma tarefa de treinamento que consiste em três números.
Na primeira edição, são dados quatro pontos no espaço tridimensional, sendo necessário criar equações para o plano e as retas, bem como calcular o seno e o cosseno dos ângulos entre alguns deles.
Na segunda questão, você precisa criar uma equação para um plano que passa por um determinado ponto e uma reta definida parametricamente.
No terceiro número você precisa encontrar o ponto de intersecção de uma determinada linha e um plano.
Após concluir a tarefa, se você tiver alguma dúvida, poderá entrar em contato com o vendedor no endereço de e-mail especificado.
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