Matematik

Parameterfremstilling - normalvektor???

06. marts 2014 af KBP1 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej,

Jeg var til terminsprøve i dag, men kunne simpelthen ikke finde ud af denne opgave! Har vedhæftet et billede af opgaven.

Opgave a) har jeg ingen idé om hvordan laves.

Opgave b) fik jeg muligvis lavet rigtig. Fik skæringspunktet til: (-11;0;23)

Opgave c) kunne jeg delvis løse. Jeg kender formlen for at beregne en vinkel mellem to planer, men da man skal bruge to normalvektorer kunne jeg ikke løse den, da jeg ikke ved hvordan man laver en retningsvektor i en parameterfremstilling om til en normalvektor. Kan I hjælpe?

Vedhæftet fil: Udklip.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #1
06. marts 2014 af mathon

                    \small \overrightarrow{AB} \: x\: \overrightarrow{AT}  er normalvektor    til planen ABT


Svar #2
06. marts 2014 af KBP1 (Slettet)

Besvarer du a) eller hvad?

Det sidste jeg kom frem til i opgave a) var  [\small \overrightarrow{AB} \: x\: \overrightarrow{AT}]  hvor jeg fik det til (0,0,0) hvilket jeg ikke synes giver mening og heller ikke kan være svaret til opgaven.


Brugbart svar (0)

Svar #3
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

I starten af opgaven er punktet T endnu ikke kendt. I a) skal man benytte at vektoren AT er parallel med linien l's retningsvektor

        r = [-27;-16;23] .

En normalvektor til den søgte plan α er derfor vektoren

        n = r × AB .

Desuden skal planen α gå gennem punktet A.


Brugbart svar (0)

Svar #4
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

b) For at finde skæringspunktet mellem linien l og planen β , indsætter man de parametriserede x-, y-, z-koordinater for et punkt på linien l i ligningen for planen β , dvs

        23·(16 - 27s) -5·(0 + 23s) + 368 = 0

og løser ligningen for parameterværdien s til skæringspunktet. Den fundne parameterværdi indsættes så linien l's parameterfremstilling. Ligningen bliver

23·16 -23·(27+5)s + 368 = 0 , eller

23·16 -23·(27+5)s + 23·16 = 0 , eller

32s = 32 , dvs.

s = 1 .

Punktet T har da koordinatsættet

T(16-27 , 16-16 , 23) = T(-11 , 0 , 23) ,

hvilket bekræfter dit resultat.


Svar #5
06. marts 2014 af KBP1 (Slettet)

Andersen11 - forstår overhovedet ikke hvorfor du gør sådan og hvordan r x AB = normalvektoren?? Jeg ved at når man har to vektorer og gerne vil have det til én, så kan man tage krydsproduktet. Men hvordan ved du, at du skal bruge AB?

Og tak for svar med opg. b)

Men hvad så med opg. c) hvor man har en retningsvektor fra parameterfremstillingen men man skal bruge en normalvektor?


Brugbart svar (0)

Svar #6
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#5

Man skal benytte to lineært uafhængige vektorer i planen. Vektoren AB og liniens retningsvektor r er to så danne vektorer. Krydsproduktet af de to vektorer står vinkelret på dem begge og er derfor en normalvektor til planen.

I opg c) finder man den søgte vinkel som vinklen mellem de to planers normalvektorer. Normalvektorerne aflæses af planernes ligninger.


Svar #7
06. marts 2014 af KBP1 (Slettet)

Forstår stadig ikke dit svar til opg. a). Kan du ikke droppe ordene "lineært uafhængige" osv. så det er på et niveau hvor man forstår det? Hvad er svaret på opgaven?

I opg. c) er der ikke givet to ligninger. Der er givet en parameterfremstilling og en ligning. Netop derfor kan jeg ikke finde ud af det, da jeg som sagt ikke kan finde ud af at få en normalvektor ud af en parameterfremstilling i rummet.


Brugbart svar (0)

Svar #8
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#7

Jeg er ikke på forhånd klar over, hvad du forstår eller ikke forstår.

I opg c) benytter man ligningen for planen α som findes i opg a), og man benytter ligningen for planen β , som oplyses i opgaven.

a) udregn normalvektoren

n = r × AB = [-27;-16;23] × [-32;0;0] = [0 ; -23·32 ; -16·32] = -32·[0 ; 23 ; 16]

En ligning for planen α er da, idet man benytter punktet A(16 , 16 , 0) som det faste punkt,

0·(x - 16) + 23·(y - 16) + 16·(z - 0) = 0 , eller

        23y + 16z -368 = 0


Svar #9
06. marts 2014 af KBP1 (Slettet)

Nu forstår jeg. Det er fordi jeg ikke har kunnet regne opgave a, at jeg ikke har kunnet lave opgave b, fordi man i a) finder alfas ligning......

Men er det ikke muligt at beregne b) uden at kende alfas ligning men blot parameterfremstillingen?

Til a): men hvor ved du fra at du skal bruge AB? Hvorfor ikke AT eller andet?


Brugbart svar (0)

Svar #10
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#9

Opg b) regnes uden kendskab til planen α, netop som vist i #4.

I a) kender man umiddelbart kun de to punkter A og B, og så linien l's retningsvektor. Det vil da derfor være helt naturligt at benytte AB som den ene vektor i planen α, og så benytte linien l's retningsvektor som den anden vektor. Man kender endnu ikke punktet T, og kan derfor ikke benytte dette.


Brugbart svar (0)

Svar #11
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#9

Hvis du med opg b) egentlig mener opg c) er svaret, at man skal kende begge planers ligninger før man kan finde vinklen mellem dem. Det er ikke tilstrækkeligt blot med parameterfremstillingen for en linie i den ene plan. Man skal derfor løse opg a) før man kan løse opg c).


Brugbart svar (0)

Svar #12
06. marts 2014 af mathon

                  \small \overrightarrow{AB} \: x \: \begin{pmatrix}-27 \\ -16 \\ 23 \end{pmatrix}      er en normalvektor til planen gennem ABT.


Brugbart svar (0)

Svar #13
06. marts 2014 af mathon

              \small \small \overrightarrow{AB} \: x \: \begin{pmatrix}-27 \\ -16 \\ 23 \end{pmatrix}=32\cdot \begin{pmatrix}0 \\ 23 \\ 16 \end{pmatrix}


Brugbart svar (0)

Svar #14
06. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#12, #13

Det bør skrives

                             

så man ikke forveksler krydsprodukttegnet × med en variabel x .


Brugbart svar (0)

Svar #15
06. marts 2014 af mathon

c)
     vinklen mellem planerne er lig med vinklen mellem deres normalvektorer - her den stumpe vinkel:

              \small \cos \left ( v \right )=\frac{\begin{pmatrix}23 \\ 0 \\ -5 \end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix}0 \\ 23 \\ 16 \end{pmatrix}}{\sqrt{23^2+(-5)^2}\cdot \sqrt{23^2+16^2}} = \frac{-80}{\sqrt{434890}}=-0,121311

              \small v=\cos^{-1}\left ( -0,121311 \right ) = 96,97^{\circ}


Brugbart svar (0)

Svar #16
06. marts 2014 af mathon

#14
             JA!


Skriv et svar til: Parameterfremstilling - normalvektor???

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.