Linje og plan i rommet med normalvektor

Del 2, alle hjelpemidler

Linje og plan i rommet med normalvektor

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

En rett linje i planet skjærer koordinataksene i A(a,0) og B(0,b). Se skissen nedenfor.

Linje som skjærer koordinataksene i A og B

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis at likningen til linjen kan skrives

y=−bax+b
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis at dette også kan skrives

xa+yb=1

Et plan α i rommet skjærer koordinataksene i A(a,0,0), B(0,b,0) og C(0,0,c).

Plan som skjærer koordinataksene i A, B og C

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis at normalvektoren til planet α er

n→=[bc,ac,ab]
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis at likningen til α kan skrives

xa+yb+zc=1
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Planet β skjærer x-aksen i D(5,0,0) og y-aksen i E(0,4,0). Planet er parallelt med z-aksen.

Forklar hvordan vi kan bruke resultatet i oppgave d) til å bestemme likningen for planet β.

Fasit

y=−bax+b

xa+yb=1

n→=[bc,ac,ab]

xa+yb+zc=1

x5+y4=1

LøsningsforslagKI-generert

Linjen går gjennom A(a,0) og B(0,b). Stigningstallet er

m=b−00−a=−ba

Linjen skjærer y-aksen i B(0,b), så konstantleddet er b. Likningen for linjen er dermed

y=−bax+b

Vi tar utgangspunkt i likningen fra a) og flytter alle ledd med x og y over på samme side:

y=−bax+b⇒bax+y=b

Dividerer begge sider med b:

xa+yb=1

Planet α går gjennom A(a,0,0), B(0,b,0) og C(0,0,c). Vi danner to vektorer i planet:

AB→=B−A=[−a,b,0]AC→=C−A=[−a,0,c]

Normalvektoren til planet er kryssproduktet n→=AB→×AC→:

n→=[b⋅c−0⋅0,0⋅(−a)−(−a)⋅c,(−a)⋅0−b⋅(−a)]=[bc,ac,ab]

Vi kontrollerer i CAS (med a=5, b=4, c=3, som gir n→=[12,15,20]) at n→ står normalt på begge vektorene i planet, altså at n→⋅AB→=0 og n→⋅AC→=0:

CAS-kontroll av normalvektor og planlikning

Begge prikkproduktene blir 0, som bekrefter at n→=[bc,ac,ab] står normalt på planet.

Planet α har normalvektor n→=[bc,ac,ab] og går gjennom punktet A(a,0,0). Likningen for planet er da

bc(x−a)+ac(y−0)+ab(z−0)=0
bcx+acy+abz−abc=0
bcx+acy+abz=abc

Dividerer begge sider med abc:

xa+yb+zc=1

Planet β skjærer x-aksen i D(5,0,0) og y-aksen i E(0,4,0), altså a=5 og b=4 i resultatet fra d). Siden β er parallelt med z-aksen, skjærer det aldri z-aksen — det finnes ikke noe skjæringspunkt C(0,0,c). Vi kan tenke på dette som at c→∞, slik at leddet zc→0 og faller bort fra likningen i d). Da står vi igjen med

x5+y4=1

som verken inneholder z — i tråd med at planet er parallelt med z-aksen. Multipliserer vi med 20, får vi den ekvivalente formen 4x+5y=20. I skjermbildet over (SjekkD, SjekkE) ser vi at både D(5,0,0) og E(0,4,0) oppfyller 4x+5y=20.

Konklusjon:

x5+y4=1
Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 7 poeng

2 poeng

Her bør kandidaten kommentere at planet nærmer seg til å bli parallelt med z-aksen når c→∞.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt