Matematik
Vektor i rummet
Det er en opgave med tre underspørgsmål, a,b og c.
Opgaven lyder:
I et koordinatsystem i rummet er givet punkterne A(3,5,4) og B(7,11,6)
a) Bestem en parameterfremstilling for linjen l der går gennem punkterne A og B.
Den har jeg løst til vektoren AB = r(l) = (7-3), (11-5) og (6-4) = r(l) = (4,6,2)
l: (x,y) = (3,5,4) + t(4,6,2)
m har parameterfremstillingen (x,y) = (2,2,2) + t(-2,-3,-1).
b) gør rede for at l og m er parallelle. r(l) = -2 • r(m)
Så er det c jeg gerne vil be om lidt hjælp til.
c) Bestem afstanden mellem de to linjer.
Har et facit fra bogen, der heder (3•√42)/14 eller 1,39.
Svar #1
26. februar 2014 af peter lind
Find et punkt på den ene linje. Det nemmeste er A eller B. Brug afstandsformlen til at finde afstanden til et vilkårligt punkt på den anden linje, som funktion af parameteren. Minimum for denne funktion er afstanden mellem linjerne.
Alternativ. Find ligningen for et plan, der er vinkelret på linjerne og som går gennem et kendt punkt på mden ene linje. Find de punkt, hvor den anden linje skærer planen. Afstanden mellem de to punkter er den søgte afstand
Svar #2
26. februar 2014 af Barcelona1987 (Slettet)
Er ikke helt sikker på hvordan du mener. afstandsformlen er det ikke kun for vektorer i planen (2D) ?
Svar #3
26. februar 2014 af peter lind
Afstandsformlen kvrod( (x1-x2)2 + (y1-y2)2 + (z1-z2)2 ) gælde i det 3. dimensionale rum
Svar #4
26. februar 2014 af Barcelona1987 (Slettet)
Jamen med den formel der, finder jeg jeg jo kun længden af en vektor med to kendte punkter.
Jeg kender jo ikke punktet til m hvori afstanden er mindst
Svar #5
26. februar 2014 af peter lind
Det er afstanden mellem to punkter ikke mellem to vektorer. Du skal som det ene punkt indsætte et kendt punkt på den ene linje. Det andet punkt er i første omgang et vilkårligt punkt på den anden linje. Dette punkt er så en funktion af parameteren t og du får derfor en afstanden mellem de 2 punkter som en funktion af parameteren t. Deraf kan du så finde den mindste afstand fra det kendte punkt til den anden linje. Denne afstand er den søgte afstand.
Svar #6
26. februar 2014 af Barcelona1987 (Slettet)
|AP| = √(3-(2-2t))2 + (5-(2-3t))2 + (4-(2-s))2 ⇔ |AP| = -24 + 25t (hvor P er et hvilkårligt punkt på m ud fra m's parameterfremstilling, og A er det kendte punkt)
Måske er det mig der er dum, men er slet ikke med på hvordan det hjælper mig, ej heller om det er i den rigtig retning det her.
Svar #7
26. februar 2014 af peter lind
Du bruger både s og t som parameter. Vær konsekvent og brug samme parameter. Ellers er det første rigtigt. Det er den anden ikke. Hvis du sætter t=0 får du en negativ afstand.
Minimer hellere |AP|2. det er lidt lettere, Differentier funktionen, sæt resultatet = 0 og løs den derved fremkomne lignin. Resultatet er den parameterværdi, der giver den mindste afstand
Svar #8
27. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)
Der er givet linien l bestemt ved et punkt Q og en retningsvektor r . Linien m er parallel med linien l og går gennem punktet P . Man kan finde afstanden mellem de to parallelle linier ved at opløse vektoren QP i en komposant parallel med linierne og en komposant vinkleret på linierne. Afstanden mellem linierne er længden af den vinkelrette komposant. Komposanten parallel med linierne er projektionen af vektoren QP på vektoren r. Komposanten vinkelret på linierne er da
QPv = QP - (QP•r/|r|) r/|r|
og afstanden d mellem de to parallelle linier er da
d = |QPv| .
Vi har da
d2 = |QPv|2 = |QP|2 +(QP•r)2/|r|2 - 2(QP•r)2/|r|2
= |QP|2 - (QP•r)2/|r|2
Man skal derfor blot beregne |QP|2 , |r|2 og (QP•r)2 .
Svar #9
27. februar 2014 af Barcelona1987 (Slettet)
Jeg syntes desværre ikke rigtig det giver nogen mening for mig, bla. fordi jeg ikke ved hvad du mener med komposanter.
Hvis du gider at vise dine udregninger, med tallene fra opgave ?
Svar #10
27. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)
#9
En komposant er en del af et hele.
Man benytter Q = A(3,5,4), r = AB = [4,6,2] og P(2,2,2) , så
QP = [-1,-3,-2]
og dermed
QP•r = -4 -18 -4 = -26 , |QP|2 = (-1)2 + (-3)2 + (-2)2 = 14 , og |r|2 = 42 + 62 + 22 = 16 + 36 + 4 = 56 , så
d2 = |QP|2 - (QP•r)2/|r|2 = 14 - (-26)2/56 = 14 - 169/14 = (196-169)/14 = 27/14
Svar #11
27. februar 2014 af Barcelona1987 (Slettet)
Svar #12
27. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)
#11
14 - (-262)/56 = 14 - 262/56 = 14 - 4·132/(4·14) = 14 - 169/14 = (14·14/14) - 169/14 = (196 - 169)/14 = 27/14 .
Jeg går ud fra, at du har lært almindelig brøkregning i folkeskolen.
Svar #13
28. februar 2014 af Barcelona1987 (Slettet)
Det har jeg ja, men ikke noget jeg var god til, ej hellere noget jeg nogensinde siden hen er blevet gode venner med.
Men kan se at når jeg trykker det ind på lommeregneren. √14-((-26)^2/56) og ber om at få det i decimaler, får jeg resultatet 1,3887301 = 1.39, som passer med bogen.
Men hvorfor var det jeg kunne gøre det på denne måde sagde du ?
Svar #14
28. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)
#13
Læs svaret i #8.
En vektor kan skrives som summen af projektionen plus en rest, der står vinkelret på projektionen. Det er længden af den vinkelrette rest, der er lig med afstanden mellem de parallelle linier.
Skriv et svar til: Vektor i rummet
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.
