Matematik

Tangentplan

22. april 2011 af slapdack (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg har koordinatsættet til centrum i en kugle C(-2,3,4). Jeg har et punkt på linjen P(1,-1,4). Jeg skal bestemme et tangentplan til kuglen. Jeg finder CP = (3,-4,0). Jeg sætter mine værdier ind i planens ligning og får 3*(x - 1) - 4*(z + 2) + 0*(y - 4)=0    => 3*x - 4*z - 11=0

For at tjekke om jeg har gjort det rigtigt sætter jeg punktet P ind, men ligning går ikke op med mindre at jeg også lægger 4 til, men der står jo ikk + y i den ligning jeg har fundet - hvad gør jeg galt?

Et andet spørgsmål - jeg skal finde vinklen mellem linje og plan. Linjen har parameterfremstillingen: (x,y,x) = (2,0,4) + t* (0,3,-2) og planen 3x+4y-z=2. Er det ikke  retningsvektor for linjen prikket med normalvektoren for planen / længden af rerningsvektoren gange længden af normalvektoren?


Brugbart svar (0)

Svar #1
22. april 2011 af peter lind

Du har punktet P på linjen .  Hvilken linje og hvad har den med sagen at gøre?

Ud fra det følgende gætter gætter jeg på at P er et punkt på kuglen og at du skal finde ligningen for tangentplanen i dette punkt. Hvis dette er rigtig skal der gælde  at planens ligning er givet ved (OX-OP) = 0, hvor n er normalvektoren og X er et punkt i planen. Dette stemmer med normalvektoren men bare ikke med det punkt P, du har sat ind.

Vinklen v mellem 2 vektorer a og b, kan findes af at a·b = |a||b|*cos(v), hvilken formentlig er den formel du tænker på i det sidste spørgsmål. Du har bare udeladt cos delen. Desuden er det vinklen mellem normalvektoren og retningsvektoren, du finder ikke vinklen mellem planen og linjen. Den findes som 90º-v


Svar #2
22. april 2011 af slapdack (Slettet)

Ja jeg mener punkt på kuglen. Og jeg skal finde ligningen til tangentplanen i punktet P(1,-1,4). Jeg får ligningen ti

l 3*x - 4*z - 11=0. Hvis jeg indsætter punktet P får jeg kun ligningen til at gå op, hvis jeg også lægger 4 til, men det siger ligningen ikke noget om jo?
 

Jeg har gjort følgende for at finde vinklen mellem planet og linjen: 90 - cos u = r*n/ |r|*|n|  = 49.59 grader


Brugbart svar (0)

Svar #3
22. april 2011 af peter lind

I din ligning for tangentplanen bruger du jo punktet (1, -2,4) ikke (1, -1, 4)

r·n/(|r||n|) = cos(v), hvilket ikke er hverken 90-cos(u) eller 49,59º. Det er et tal mellem -1 og +1


Svar #4
22. april 2011 af slapdack (Slettet)

Du har ret, men udelader jeg så bare y-værdien? hvis jeg hvordan kan det være?

og burde punktet P ikke også kunne sættes ind i planens ligning og give nul, da jeg jo bestemmer ligning til planen i P

eg glemte at sige, at jeg tager cos-1 til det tal jeg finder. Derfor får jeg 49,59o


Brugbart svar (0)

Svar #5
22. april 2011 af peter lind

0*(y-4) = 0 uafhængig af hvad  y er så y falder ud af planens ligning. Det betyder at y aksen er parallel med  planen.


Svar #6
22. april 2011 af slapdack (Slettet)

så ligegyldigt hvad, så vil y koordinaten aldrig lige i planen?


Brugbart svar (0)

Svar #7
22. april 2011 af Andersen11 (Slettet)

#6

Hvad mener du med, at en y-koordinat ligger i en plan? Et punkt kan ligge i en plan.


Svar #8
22. april 2011 af slapdack (Slettet)

#6

Jeg prøver at finde ud af hvad han der menes med at y falder ud af planens ligning uafhængigt af hvad y er.


Brugbart svar (0)

Svar #9
22. april 2011 af Andersen11 (Slettet)

#8

Det betyder, at y ikke indgår i planens ligning. Som Peter Lind også skriver i #5, betyder det, at planen er parallel med y-aksen.


Svar #10
22. april 2011 af slapdack (Slettet)

#9

Når planen er parallel med y -aksen, ligger y aksen så på planen altså rører y aksen planen?


Brugbart svar (0)

Svar #11
22. april 2011 af Andersen11 (Slettet)

#10

Ikke nødvendigvis.


Brugbart svar (0)

Svar #12
22. april 2011 af Andersen11 (Slettet)

#10

Men der er da en grundlæggende fejl i #0, idet vektoren CP = (3,-4,0) er en normalvektor til planen. Det må jo så være z, der ikke indgår i planens ligning, og således må det være z-aksen, der er parallel med planen.

Planens ligning må så være

3·(x-1) -4·(y+1) + 0·(z-4) = 0 , dvs

3x -4y -7 = 0


Svar #13
22. april 2011 af slapdack (Slettet)

Okay - men når ligningen 3*x - 4*z - 11=0 - hvor er y da her-  den er så 0 ?


Brugbart svar (0)

Svar #14
22. april 2011 af Andersen11 (Slettet)

#13

Den ligning er jo heller ikke korrekt, se #12 .


Svar #15
23. april 2011 af slapdack (Slettet)

#14

Korrekt - min fejl.


Skriv et svar til: Tangentplan

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.