Matematik

Matematik uden hjælp rumgeometri

27. februar 2013 af navn1994 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hejsa SP.

En kugle K og en plan α er bestemt ved
K: x^(2)-6*x+y^(2)+4*y+z^(2)-10*z+22=0
α : x+2*y-2*z=5
a) Undersøg, om α er tangentplan til K.
Jeg har fået (x-3)^(2) + (y+2)^(2) + (z-5)^(2) = 42

men hvordan og hvorledes virker dist formlen? 

Jeg ved at a b og c er 1,2 og -2, men hvad med ax1 + by1 + cz1 + d, hvor finder jeg dem? Tak på forhånd.


Brugbart svar (1)

Svar #1
27. februar 2013 af Andersen11 (Slettet)

Bestem først kuglens centrum og radius r.

Din afledte ligning for kuglen er ikke korrekt (højresiden).

Bestem dernæst afstanden d fra kuglens centrum til planen. Hvis afstanden d er lig med kuglens radius r, er planen en tangentplan til kuglen.

Hvis planens ligning er ax + by + cz + d = 0, er

d = |ax0 + by0 + cz0 + d| / √(a2 + b2 + c2)

afstanden fra punktet (x0 , y0 , z0) til planen.


Brugbart svar (1)

Svar #2
27. februar 2013 af mette48 (Slettet)

K: x^(2)-6*x   + y^(2)+4*y    + z^(2)-10*z+22=0 omskrives til

(x-3)2-9         + (y+2)2-4      + (z-5)2-25    + 22 = 0 og videre til

(x-3)2    +          (y+2)2          +(z-5)2     =       -22    +? -?+?   hvoraf du kan aflæse centrum og radius

Beregn derefter centrums afstand fra planen


Svar #3
27. februar 2013 af navn1994 (Slettet)

Undskyld 42, jeg mente 4^2

Men jeg er kommet frem til afstanden: dist(α,c(3,−2,5))=((3*1+2*−2+(-2)*5+5)/(√(1^(2)+2^(2)+−2^(2)))) = -6

Hvordan finder jeg radius?


Brugbart svar (1)

Svar #4
27. februar 2013 af Andersen11 (Slettet)

#3

Højresiden i standardformen for kuglens ligning er jo kvadratet på kuglens radius.

En afstand kan ikke være negativ.


Svar #5
27. februar 2013 af navn1994 (Slettet)

Så radius er lig 4?

Jeg glemte den numeriske værdi, det må være 6, hvilket ikke er 4. Derfor er planen ikke et tangentplan til kuglen?


Brugbart svar (1)

Svar #6
27. februar 2013 af Andersen11 (Slettet)

#5

Ja, radius er lig med 4. Men du har ikke beregnet afstanden fra centrum til planen korrekt.

d(C,α) = |1·3 +2·(-2) -2·5 -5| / √(12 + 22 + (-2)2) = |3 -4 -10 -5| / 3 = 16/3


Svar #7
27. februar 2013 af navn1994 (Slettet)

√(12 + 22 + (-2)2) bliver 1

men hvorfor -5, er det da ikke bare 5?


Brugbart svar (1)

Svar #8
27. februar 2013 af Andersen11 (Slettet)

#7

Ligningen for planen er giver som

x +2y -2z = 5

men den skal jo skrives på formen

x +2y -2z -5 = 0

før man kan benytte den til at beregne afstande. Se #1.


Skriv et svar til: Matematik uden hjælp rumgeometri

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.