Даны четыре точки А1(6;6;5); А2(4;9;5); А3(4;6;11); А4(6;9;3). Составить уравнения:
Вычислить:
Решение:
(x - x1)(y2 - y1)(z3 - z1) + (y - y1)(z2 - z1)(x3 - x1) + (z - z1)(x2 - x1)(y3 - y1) - (z - z1)(y2 - y1)(x3 - x1) - (y - y1)(x2 - x1)(z3 - z1) - (x - x1)(z2 - z1)(y3 - y1) = 0
Подставляя координаты точек, получаем:
(x - 6)(9 - 6)(11 - 5) + (y - 6)(5 - 5)(4 - 6) + (z - 5)(4 - 6)(6 - 6) - (z - 5)(9 - 6)(4 - 6) - (y - 6)(4 - 6)(11 - 5) - (x - 6)(5 - 5)(6 - 11) = 0
Упрощая:
3x - 3y + 6z - 18 = 0
Таким образом, уравнение плоскости А1А2А3 имеет вид 3x - 3y + 6z - 18 = 0.
Чтобы найти уравнение прямой, проходящей через две точки, воспользуемся параметрическим уравнением прямой:
x = x1 + t(x2 - x1)
y = y1 + t(y2 - y1)
z = z1 + t(z2 - z1)
Подставляя координаты точек А1(6;6;5) и А2(4;9;5), получаем:
x = 6 - 2t
y = 6 + 3t
z = 5
Таким образом, уравнение прямой А1А2 имеет вид x = 6 - 2t, y = 6 + 3t, z = 5.
Для того чтобы найти уравнение прямой, перпендикулярной к плоскости, проходящей через три точки, воспользуемся нормальным вектором к этой плоскости. Нормальный вектор к плоскости А1А2А3 находится как векторное произведение двух её направляющих векторов:
AB = (4-6)i + (9-6)j + (5-5)k = -2i + 3j
AC = (4-6)i + (6-6)j + (11-5)k = -2i + 6k
n = AB × AC = (-3i - 22j + 12k).
Таким образом, нормальный вектор к плоскости А1А2А3 имеет вид n = (-3i - 22j + 12k).
Прямая А4М должна проходить через точку А4(6;9;3) и быть перпендикулярной к плоскости А1А2А3, поэтому её направляющий вектор должен быть параллелен нормальному вектору к этой плоскости. Направляющий вектор можно выбрать как n' = (22i - 3j) (направление вектора противоположно направлению n, чтобы прямая шла от точки А4). Тогда параметрическое уравнение прямой А4М будет:
x = 6 + 22t
y = 9 - 3t
z = 3 + 12t
Таким образом, уравнение прямой А4М имеет вид x = 6 + 22t, y = 9 - 3t, z = 3 + 12t.
Прямая А3N должна быть параллельна прямой А1А2, поэтому её направляющий вектор должен быть параллелен направляющему вектору прямой А1А2. Направляющий вектор прямой А1А2 равен:
u = (4-6)i + (9-6)j + (5-5)k = -2i + 3j
Тогда направляющий вектор прямой А3N также должен быть равен -2i + 3j. Прямая А3N проходит через точку А3(4;6;11), поэтому её уравнение можно записать в параметрическом виде:
x = 4 - 2t
y = 6 + 3t
z = 11
Таким образом, уравнение прямой А3N имеет вид x = 4 - 2t, y = 6 + 3t, z = 11.
Нормальный вектор к плоскости, проходящей через точку А4 и перпендикулярной к прямой А1А2, должен быть параллелен направляющему вектору прямой А1А2. Направляющий вектор прямой А1А2 равен
Продукт "Вариант 17 ИДЗ 3.1" - это цифровой товар, предназначенный для студентов, изучающих математику. Он содержит задания и ответы на задачи из раздела "Интегралы" курса высшей математики.
Оформление продукта выполнено в красивом html-формате, что позволяет удобно просматривать и изучать материал. При покупке товара вы получите доступ к файлу с заданиями и ответами, которые можно использовать как для самостоятельной работы, так и для подготовки к экзамену.
Продукт "Вариант 17 ИДЗ 3.1" - отличное решение для студентов, которые хотят улучшить свои знания и навыки в области математики. Благодаря удобному формату, вы сможете легко и быстро пройти все задания и убедиться в своих знаниях.
Продукт "Вариант 17 ИДЗ 3.1" - это цифровой товар, содержащий задания и ответы на задачи из раздела "Интегралы" курса высшей математики. Оформление продукта выполнено в красивом html-формате, что позволяет удобно просматривать и изучать материал. При покупке товара вы получите доступ к файлу с заданиями и ответами, которые можно использовать как для самостоятельной работы, так и для подготовки к экзамену.
Теперь перейдем к решению задач из описания:
а) Уравнение плоскости А1А2А3: 3x - 3y + 6z - 18 = 0.
б) Уравнение прямой А1А2: x = 6 - 2t, y = 6 + 3t, z = 5.
в) Направляющий вектор прямой А4М: n' = (22i - 3j). Уравнение прямой А4М: x = 6 + 22t, y = 9 - 3t, z = 3 + 12t.
г) Направляющий вектор прямой А3N: u = -2i + 3j. Уравнение прямой А3N: x = 4 - 2t, y = 6 + 3t, z = 11.
д) Нормальный вектор к искомой плоскости должен быть параллелен направляющему вектору прямой А1А2, то есть -2i + 3j. Уравнение плоскости: -2x + 3y - 18z + c = 0. Подставляя координаты точки А4(6;9;3), получаем c = -45. Таким образом, уравнение искомой плоскости: -2x + 3y - 18z - 45 = 0.
е) Угол между прямой А1А4 и плоскостью А1А2А3 можно найти как угол между направляющим вектором прямой А1А4 и нормальным вектором плоскости А1А2А3. Направляющий вектор прямой А1А4: AB = (6-4)i + (9-6)j + (3-5)k = 2i + 3j - 2k. Нормальный вектор к плоскости А1А2А3: n = (-3i - 22j + 12k). Тогда синус угла между прямой и плоскостью равен: |AB × n| / (|AB| * |n|) = |-45| / (|AB| * sqrt(733)) = 3sqrt(733)/733.
ж) Косинус угла между координатной плоскостью Оху и плоскостью А1А2А3 равен косинусу угла между нормальным вектором плоскости А1А2А3 и направлением оси Ох. Нормальный вектор к плоскости А1А2А3: n = (-3i - 22j + 12k). Направление оси Ох: i. Тогда косинус угла между ними равен: (n * i) / (|n| * |i|) = -3/sqrt(733).
№2.17. Направляющий вектор отрезка M1M2: v = M2 - M1 = (-3i - j + k). Нормальный вектор к плоскости, проходящей через точку M и перпендикулярной к отрезку M1M2, равен векторному произведению направляющего вектора отрезка и вектора, перпендикулярного плоскости: n = v × (i + j + k) = (-2i + 4j - 4k). Таким образом, уравнение искомой плоскости: -2x + 4y - 4z + d = 0. Подставляя координаты точки М(-1;2;3), получаем d = 2. Таким образом, уравнение плоскости, проходящей через точку М и перпендикулярной к отрезку M1M2: -2x + 4y - 4z + 2 = 0.
***
Товаром в данном случае является задание ИДЗ 3.1 по геометрии, которое содержит несколько подзадач.
В первой подзадаче требуется составить уравнения плоскости, проходящей через три заданные точки (А1, А2, А3), а также прямой, проходящей через две из этих точек (А1, А2). Также нужно найти прямую (А4М), перпендикулярную к первой плоскости и проходящую через четвертую заданную точку (А4), а также параллельную второй прямой (А1А2) прямую (А3N). В последней подзадаче требуется найти угол между первой прямой (А1А4) и первой плоскостью (А1А2А3), а также косинус угла между плоскостью, содержащей заданный отрезок (M1M2), и координатной плоскостью Оху.
Во второй подзадаче нужно составить уравнение плоскости, проходящей через заданную точку (M) и перпендикулярной к заданному отрезку (M1M2).
В третьей подзадаче нужно показать, что заданная прямая параллельна заданной плоскости, а также что она лежит в этой плоскости.
***
Очень удобный цифровой товар, который помогает с экономией времени и ресурсов.
Скачивание и установка товара прошли очень быстро и без проблем.
Замечательный выбор для тех, кто хочет получить доступ к качественному материалу в любое время.
Вариант 17 ИДЗ 3.1 - это отличный пример того, как цифровой товар может упростить жизнь студента.
Очень понравилась идея с доступом к материалам в электронном виде - это экологично и удобно.
Стоимость цифрового товара ниже, чем у его печатного аналога, что делает его более доступным.
Очень удобная функция поиска и быстрого перехода к нужной информации.
Вариант 17 ИДЗ 3.1 - это отличный выбор для тех, кто хочет получить качественный учебный материал без лишних затрат.
Цифровой товар позволяет с легкостью работать со статьями и материалами, не переживая о сохранности печатных копий.
Вариант 17 ИДЗ 3.1 - это отличный пример того, как цифровой товар может помочь студентам в их учебе и сэкономить время на поиске материалов.