Plan gjennom tre punkter og pyramide med t

Del 2, alle hjelpemidler

Plan gjennom tre punkter og pyramide med t

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

Vi har fire punkter A(2,−3,0), B(t,0,2t), C(2,−3,t) og T(1,−3,1), der t≠0.

De fire punktene A, B, C og T definerer en pyramide med trekantet grunnflate.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Vis at likningen for planet gjennom punktene A, B og C kan skrives som

3x+(2−t)y=3t
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Avgjør om △ABC er rettvinklet for noen verdier av t.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem t slik at volumet av pyramiden blir 10.

Fasit

Vist ved innsetting — se løsningsforslag.

△ABC er aldri rettvinklet for t≠0

t=20 eller t=−20

LøsningsforslagKI-generert

Et plan ax+by+cz=d har normalvektor (a,b,c). I likningen

3x+(2−t)y=3t

er normalvektoren n→=(3,2−t,0), som aldri er nullvektoren siden førstekomponenten er 3≠0. Dermed er likningen en gyldig planlikning for enhver verdi av t. Det gjenstår å vise at A, B og C alle ligger i dette planet.

Vi setter inn koordinatene til A(2,−3,0) og B(t,0,2t) i venstre side minus høyre side av likningen og bruker CAS til å forenkle:

3xA+(2−t)yA−3tog3xB+(2−t)yB−3t

CAS-utregning

Linje 1 og 2 viser at begge uttrykkene blir 0, altså at A og B oppfyller likningen. Punktet C(2,−3,t) har samme x- og y-koordinat som A, så C oppfyller likningen av samme grunn (leddet med t i z-koordinaten inngår ikke i likningen). Dermed går planet 3x+(2−t)y=3t gjennom alle tre punktene A, B og C.

△ABC er rettvinklet i et hjørne dersom skalarproduktet av de to vektorene fra det hjørnet er 0. Vi finner

AB→=(t−2,3,2t),AC→=(0,0,t)
BA→=(2−t,−3,−2t),BC→=(2−t,−3,−t)
CA→=(0,0,−t),CB→=(t−2,3,t)

CAS (linje 3, 4 og 6 i utklippet over) gir

AB→⋅AC→=2t2,BA→⋅BC→=3t2−4t+13,CA→⋅CB→=−t2

Siden t≠0, er 2t2≠0 og −t2≠0, så vinkelen i A og vinkelen i C er aldri 90°. Linje 5 viser at likningen 3t2−4t+13=0 ikke har noen reell løsning (CAS returnerer den tomme mengden {}), så heller ikke vinkelen i B kan bli 90°.

Konklusjon: △ABC er aldri rettvinklet, uansett hvilken verdi t≠0 har.

Volumet av en pyramide med trekantet grunnflate ABC og toppunkt T er

V=16|det⁡(AB→,AC→,AT→)|

Med AT→=T−A=(−1,0,1) gir CAS (linje 7 i utklippet)

det⁡(AB→,AC→,AT→)=−3t

slik at

V=|−3t|6=|t|2

Vi setter V=10 og løser med CAS (linje 8):

|t|2=10⇒t=−20 eller t=20

Begge verdiene oppfyller kravet t≠0, så t=20 eller t=−20 gir et pyramidevolum på 10.

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