Matematik
Planens parameterfremstilling
Jeg blev bedt om at 'finde' parameterfremstillingen for planen, hvor planens ligning er 3x + 4y - 5z = 13.
Såvidt jeg ved, at man skal bruge denne formel; (x ; y ; z) = (x0 ; y0 ; z0) + s·p + t·q
og har fundet ud af, at normalvektoren for denne ligning er n = (3 ; 4 ; -5).
Hvordan skal det gribes an? Jeg kender jo ikke nogle 'faste' punkter til at indsætte med, og uden dem kan jeg jo heller ikke bestemme vektorer til p og q.
Svar #1
16. januar 2012 af Whut (Slettet)
Jeg skal lige være sikker på: Giver denne opgave nogen mening eller er det en meningsløs opgave pga. manglende oplysninger?
Svar #2
16. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
Opgaven giver da mening, men der er jo mere end een korrekt løsning. Vektorerne p og q skal være to vektorer, der er lineært uafhængige, og som begge er vinkelret på normalvektoren n . Har man fundet en vektor p, der opfylder n•p = 0 , kan man passende vælge q = n×p .
Svar #3
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
Jeg synes det er lidt for besværligt. Jeg kender hverken vektor p eller q; det er 'svært' at finde vektor p, der opfylder det som du siger; n•p = 0. Altså .. hvordan skal p'et isoleres?
n•p = 0 , hvor p = (p1;p2;p3)
3·p1 + 4·p2 + (-5)·p3 = 0.
Hvordan kommer jeg så videre for at finde vektor p lidt mere præcist?
Svar #4
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
Hvis jeg nu bestemmer planens skæringspunkter med hver af de tre koordinatakser, får jeg så;
P1(13/3 ; 0 ; 0) P2(0 ; 13/4 ; 0) P3(0; 0; -13/5)
Svar #5
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#3
Man kan jo vælge værdier for p1 og p3 og så løse for p2 . Sætter man p1 = 5 og p3 = 3 , kommer man hjem med p2 = 0 , så en mulig vektor for p er
p = (5 , 0 , 3)
Svar #6
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
#5
Hvorfra kan man "vælge" værdier for p1 og p3 ? Du valgte p1 = 5 og p3 = 3. Er det bare, man skal gætte på uanset hvad så længe de to vektorer er ortogonale?
Svar #7
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#4
Ja, det er tre punkter i planen. Man kunne så benytte P1P2 og P1P3 som de to vektorer.
Svar #8
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#6
Jeg forsøgte at finde p1, p2, p3, så n • p = 0 . Vælger man to af koordinaterne, følger den tredje så af sig selv.
Svar #9
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
Jeg vil gerne prøve at teste mig selv med andre tal.
n • p = 3·p1 + 4·p2 + (-5)·p3 = 0.
Jeg vælger fx p1 = 10
og p2 = -6
så er p3 dermed:
p3 = (3·p1 + 4·p2)/5 = (3·10 + 4·-6)/5 = 1.2
p = (5 , 0 , 3) = (10 , -6 , 1.2) ?
Svar #10
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#9
Så er p jo ikke (5 , 0 , 3), hvis den er (10 , -6 , 1.2) . Men du kan jo selv let prøve efter om
(10 , -6 , 1.2) • (3 , 4, -5) = 0 ?
Svar #11
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
#10
Det passer 100% korrekt, at (10 , -6 , 1.2) • (3 , 4, -5) giver 0. (det med 10 og -6, har jeg selv gættet)
... samme gælder (5 , 0 , 3) • (3 , 4, -5) = 0.
Jeg fulgte bare efter det du sagde; "Jeg forsøgte at finde p1, p2, p3, så n • p = 0 . Vælger man to af koordinaterne, følger den tredje så af sig selv."
Svar #12
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#11
Ja, men protesterede mod at sluge det, du skrev i #9 :
p = (5 , 0 , 3) = (10 , -6 , 1.2) ,
for det er jo logisk vrøvl.
Svar #13
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
#12
Det er fordi, hvis p = (5 , 0 , 3)
og p = (10 , -6 , 1.2)
så er p = (5 , 0 , 3) = (10 , -6 , 1.2) ...
Hvilke af de to vektorer skal jeg så vælge? Er det ligegyldig?
Jeg ved godt, at jeg stiller for mange spørgsmål .. Men jeg vil gerne prøve at forstå bedre.
Svar #14
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#13
Hver af de to vektorer (5 , 0 , 3) og ( 10, -6 , 1.2) er ortogonale til vektoren n . Men du kan ikke skrive
p = (5 , 0 , 3) = (10 , -6 , 1.2)
for det er noget vrøvl.
Der er uendeligt mange muligheder for de to vektorer p og q. De skal blot være lineært uafhængige og begge være ortogonale på n .
Svar #15
17. januar 2012 af Whut (Slettet)
#14
Hmm .. Nice .. Det giver faktisk bedre mening.
Hvis jeg vælger p = (5 , 0 , 3)
så må q = n×p = (12 ; -34 ; -20)
hvorfor må q ikke være lig med p×n ? Jeg ved godt, at man skal benytte vektorer rækkefølge, men hvordan kan man se, at n skal stå før p, og at de ikke skal byttes om?
Er svaret så til denne opgave (x ; y ; z) = (x0 ; y0 ; z0) + s·p + t·q ⇔
(x ; y ; z) = (13/3 ; 0 ; 0) + s·(5 ; 0 ; 3) + t·(12 ; -34 ; -20) ?
Jeg er lige kommet i tanke om, hvad man kan fx bruge de to vektorer P1P2 og P1P3 i denne opgave til?
Svar #16
17. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)
#15
Der er da heller ingen, der har sagt, at q ikke kan være p×n . Jeg angav en metode til at finde en vektor, vinkelret på n, som var lineært uafhængig af p . For en valgt vektor p er der stadig uendeligt mange muligheder for en lineært uafhængig vektor q . Det er heller ikke et krav her, at p og q er ortogonale på hinanden, kun at de er lineært uafhængige, så man kan udspænde den givne plan med de to vektorer. Bytter man om på vektorerne i krydsproduktet, skifter man fortegn på krydsproduktet. Hvis du genlæser #2, skrev jeg, at man passende kan vælge q på den måde; det var ikke formuleret som et krav.
Den angivne parameterfremstilling er en mulig parameterfremstilling for den givne plan.
De to vektorer P1P2 og P1P3 kunne også bruges som de to vektorer p og q i planens parameterfremstilling.
Svar #17
18. januar 2012 af Whut (Slettet)
Sorry, jeg glemte at takke dig for din store hjælp.
Mange tak for hjælpen Andersen11. Det skal du bare vide. :)
Skriv et svar til: Planens parameterfremstilling
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.
