Pyramidevolum og plan gjennom tre punkter

Del 1, uten hjelpemidler

Pyramidevolum og plan gjennom tre punkter

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

Vi har gitt punktene A(3,0,−2), B(0,2,0) og C(1,−1,4).

Bestem AB→×AC→.

Finn en likning for planet α som går gjennom punktene A, B og C.

En rett linje l går gjennom punktet P(5,4,4) og står vinkelrett på planet α.

Vis at en parameterframstilling for l er

{x=5+2ty=4+2tz=4+2t

Finn skjæringspunktet mellom l og xz-planet.

Vi lar Q være et vilkårlig punkt på linjen l.

Bestem volumet av pyramiden ABCQ uttrykt ved t.

Bestem koordinatene til Q slik at volumet av pyramiden ABCQ blir 42.

Fasit

AB→×AC→=(14,14,7)

α:2x+2y+z=4

Se utledning. Skjæringspunkt med xz-planet: (1,0,2)

V(t)=212|t+2|

Q1=(9,8,6)ellerQ2=(−7,−8,−2)

LøsningsforslagKI-generert

Vi finner vektorene AB→ og AC→:

AB→=B−A=(0−3,2−0,0−(−2))=(−3,2,2)
AC→=C−A=(1−3,−1−0,4−(−2))=(−2,−1,6)

Kryssproduktet regnes ut med determinantformelen:

AB→×AC→=|i→j→k→−322−2−16|
=(2⋅6−2⋅(−1))i→−((−3)⋅6−2⋅(−2))j→+((−3)⋅(−1)−2⋅(−2))k→
=(12+2)i→−(−18+4)j→+(3+4)k→=14i→+14j→+7k→
AB→×AC→=(14,14,7)

Kryssproduktet AB→×AC→ står vinkelrett på både AB→ og AC→, og er dermed en normalvektor til planet α som går gjennom A, B og C. Vi kan forenkle normalvektoren ved å dele på 7:

n→=(2,2,1)

En likning for planet med normalvektor n→=(2,2,1) gjennom punktet A(3,0,−2) er

2(x−3)+2(y−0)+1(z−(−2))=0
2x−6+2y+z+2=0
α:2x+2y+z=4

Linjen l står vinkelrett på planet α, så retningsvektoren til l er lik normalvektoren n→=(2,2,1) til planet. Med P(5,4,4) som et punkt på linjen får vi parameterframstillingen

{x=5+2ty=4+2tz=4+2t

som stemmer med den oppgitte parameterframstillingen. Dette var det som skulle vises.

Skjæringspunkt med xz-planet. xz-planet består av alle punkter der y=0:

4+2t=0⇒t=−2

Vi setter t=−2 inn i de to andre likningene:

x=5+2⋅(−2)=1z=4+(−2)=2
(1,0,2)

Volumet av en tetraeder (pyramide med trekantflate) med hjørner A, B, C, Q er gitt ved

V=16|(AB→×AC→)⋅AQ→|

Siden Q ligger på linjen l, er Q=(5+2t,4+2t,4+t), og

AQ→=Q−A=(2+2t,4+2t,6+t)

Vi bruker AB→×AC→=(14,14,7) fra a):

(AB→×AC→)⋅AQ→=14(2+2t)+14(4+2t)+7(6+t)
=28+28t+56+28t+42+7t=126+63t=63(t+2)

Volumet blir da

V(t)=16|63(t+2)|=636|t+2|
V(t)=212|t+2|

Vi setter V(t)=42 og løser for t:

212|t+2|=42
|t+2|=4

Dette gir to muligheter:

t+2=4⇒t=2ellert+2=−4⇒t=−6

Vi setter inn i uttrykket for Q=(5+2t,4+2t,4+t):

For t=2:

Q1=(5+4,4+4,4+2)=(9,8,6)

For t=−6:

Q2=(5−12,4−12,4−6)=(−7,−8,−2)
Q1=(9,8,6)ellerQ2=(−7,−8,−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