Vinkel mellom to plan og skjæringslinje

Del 2, alle hjelpemidler

Vinkel mellom to plan og skjæringslinje

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

To plan α og β er gitt ved

α: x−y−3=0
β: x+pz−4=0,p∈ℝ
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis at punktet (4,1,0) ligger i begge planene.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem p slik at vinkelen mellom α og β blir 60°.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvilken verdi for p vil gi den minste vinkelen mellom α og β? Hvor stor er vinkelen da?

De to planene skjærer hverandre langs en linje ℓ.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem en parameterframstilling for ℓ uttrykt ved p.

Fasit

Punktet oppfyller begge planlikningene.

p=1 eller p=−1

p=0 gir minste vinkel, v=45°

(x,y,z)=(4,1,0)+t(−p,−p,1), t∈ℝ

LøsningsforslagKI-generert

Vi setter inn punktet (4,1,0) i likningen for α:

4−1−3=0✓

og i likningen for β:

4+p⋅0−4=0✓

Punktet oppfyller begge likningene uansett verdi av p, så (4,1,0) ligger i begge planene.

Normalvektorene til planene leses direkte av koeffisientene:

n→α=(1,−1,0),n→β=(1,0,p)

Vinkelen v mellom to plan finner vi ved

cos⁡v=|n→α⋅n→β||n→α|⋅|n→β|

Vi regner ut skalarproduktet og lengdene:

n→α⋅n→β=1⋅1+(−1)⋅0+0⋅p=1
|n→α|=12+(−1)2+02=2,|n→β|=12+02+p2=1+p2

Vi skal ha v=60°, altså

cos⁡60°=12⋅1+p2=12

Løser med CAS (linje 1 i skjermbildet):

r2-h16-2-3.png

p=1 eller p=−1

Fra uttrykket i b) er

cos⁡v=12⋅1+p2

Vinkelen v blir minst når cos⁡v blir størst, altså når nevneren 1+p2 blir minst mulig. Siden p2≥0, er nevneren minst når p=0. Da er

cos⁡v=12⋅1=12 ⇒ v=45°
p=0 gir den minste vinkelen, v=45°

Skjæringslinja ℓ ligger i begge planene, så retningsvektoren til ℓ må stå normalt på begge normalvektorene n→α og n→β. Vi finner en slik retningsvektor med kryssproduktet:

r→=n→α×n→β=(1,−1,0)×(1,0,p)=(−p,−p,1)

Fra a) vet vi at punktet (4,1,0) ligger på ℓ (det ligger i begge planene, uansett p). Vi setter opp linja med dette punktet og retningsvektoren r→:

ℓ: (x,y,z)=(4,1,0)+t⋅(−p,−p,1),t∈ℝ

Kontroll i CAS (linje 5 og 6 i skjermbildet): vi setter x(t)=4−pt, y(t)=1−pt, z(t)=t inn i begge planlikningene, og begge forenkler til 0 for alle t og p — linja ligger altså i begge planene.

(x,y,z)=(4,1,0)+t(−p,−p,1), t∈ℝ

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