Pyramide med tre punkter i rommet

Del 2, alle hjelpemidler

Pyramide med tre punkter i rommet

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

Punktene A(4,3,1), B(2,2,0) og C(1,2,−2) er gitt.

En setning i geometrien sier:

Et plan er entydig bestemt av tre punkter dersom disse punktene ikke ligger på en rett linje.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bruk denne setningen til å vise at punktene A, B og C bestemmer et plan α entydig.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem en likning til planet α.

Et punkt T har koordinatene (2,5,4t+1).

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem t slik at volumet av pyramiden ABCT blir 3.

Fasit

Vist i løsningsforslaget

2x−3y−z+2=0

t=−7 eller t=2

LøsningsforslagKI-generert

Vi finner vektorene AB→ og AC→:

AB→=B−A=(2−4,2−3,0−1)=(−2,−1,−1)
AC→=C−A=(1−4,2−3,−2−1)=(−3,−1,−3)

Punktene A, B og C ligger på en rett linje dersom AB→ og AC→ er parallelle, altså dersom det finnes et tall k slik at AC→=k⋅AB→. Sammenligner vi koordinatene:

−3=k⋅(−2)⇒k=32,−1=k⋅(−1)⇒k=1

Vi får ulik k-verdi for første og andre koordinat, så AB→ og AC→ er ikke parallelle. Dermed ligger ikke A, B og C på en rett linje, og punktene bestemmer entydig et plan α ifølge setningen i oppgaveteksten.

Et plan er entydig bestemt av et punkt og en normalvektor. Vi bruker A som punkt i planet, og finner normalvektoren n→=AB→×AC→:

Med AB→=(a1,a2,a3) og AC→=(b1,b2,b3) er kryssproduktet

n→=AB→×AC→=(a2b3−a3b2,a3b1−a1b3,a1b2−a2b1)
n→=((−1)(−3)−(−1)(−1),(−1)(−3)−(−2)(−3),(−2)(−1)−(−1)(−3))=(2,−3,−1)

Planlikningen får vi ved å sette inn normalvektoren og punktet A(4,3,1):

n1(x−4)+n2(y−3)+n3(z−1)=0
2(x−4)−3(y−3)−1(z−1)=0

Dette er beregnet og forenklet i GeoGebra CAS:

r2-v14-2-1

Forenklet gir dette planlikningen

2x−3y−z+2=0

Vi kontrollerer at alle tre punktene ligger i planet: for A(4,3,1): 2⋅4−3⋅3−1+2=8−9−1+2=0. Tilsvarende stemmer for B og C.

Volumet av en pyramide med toppunkt T og grunnflate-triangel ABC er gitt ved

V=16|AB→×AC→|⋅AT→=16|n→⋅AT→|

der n→=(2,−3,−1) er normalvektoren til planet α fra oppgave b).

Vi finner AT→:

AT→=T−A=(2−4,5−3,4t+1−1)=(−2,2,4t)

Skalarproduktet blir

n→⋅AT→=2⋅(−2)+(−3)⋅2+(−1)⋅4t=−4−6−4t=−4t−10

Volumet skal være 3, så vi løser likningen

16|−4t−10|=3

Dette er løst i GeoGebra CAS (samme skjermbilde som over):

r2-v14-2-1

CAS gir t=−7 eller t=2. Vi kontrollerer for hånd:

|−4t−10|=18⇒−4t−10=18eller−4t−10=−18
−4t=28⇒t=−7eller−4t=−8⇒t=2

Volumet av pyramiden ABCT blir altså 3 for

t=−7ellert=2

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