Plan kule og pyramide med vektorer

Del 1, uten hjelpemidler

Plan kule og pyramide med vektorer

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

Punktene A(1,−4,1) og B(3,0,5) ligger i planet α.

Vektoren n→α=[k,1,−k] står normalt på α for en bestemt verdi av konstanten k.

Vis at planet α er gitt ved 2x+y−2z+4=0

Planet α skjærer z-aksen i punktet C.

Bestem koordinatene til C.

Bestem volumet av pyramiden ABCO, der O er origo.

En kule har sentrum i origo og tangerer planet α i et punkt P.

Bestem koordinatene til punktet P.

Fasit

Se løsningsforslaget (bevis)

C=(0,0,2)

V=4

P=(−89,−49,89)

LøsningsforslagKI-generert

Siden A og B ligger i planet α, ligger vektoren AB→ i planet, og må derfor stå normalt på n→α.

AB→=B−A=(3−1,0−(−4),5−1)=(2,4,4)

Skalarproduktet n→α⋅AB→=0 gir

[k,1,−k]⋅[2,4,4]=0
2k+4−4k=0
−2k+4=0⇒k=2

Dette gir n→α=[2,1,−2]. Planet har da likning

2x+y−2z+d=0

Vi setter inn punktet A(1,−4,1) for å finne d:

2(1)+(−4)−2(1)+d=0
2−4−2+d=0⇒d=4

Dette viser at planet α er gitt ved

2x+y−2z+4=0

Planet skjærer z-aksen der x=0 og y=0:

2(0)+0−2z+4=0
−2z+4=0⇒z=2
C=(0,0,2)

Volumet av pyramiden ABCO finner vi med formelen

V=16|OA→⋅(OB→×OC→)|

der OA→=(1,−4,1), OB→=(3,0,5) og OC→=(0,0,2).

Vi finner først kryssproduktet:

OB→×OC→=|i→j→k→305002|=(0⋅2−5⋅0)i→−(3⋅2−5⋅0)j→+(3⋅0−0⋅0)k→=(0,−6,0)

Deretter skalarproduktet:

OA→⋅(0,−6,0)=1⋅0+(−4)(−6)+1⋅0=24
V=16|24|=4
V=4

Kula har sentrum i origo O og tangerer planet α i punktet P. Punktet P er da fotpunktet for normalen fra O ned på planet, altså punktet vi når ved å bevege oss fra O langs normalvektoren n→α=(2,1,−2).

En parameterframstilling for normallinja gjennom O er

(x,y,z)=t⋅(2,1,−2)

Vi setter dette inn i planlikningen for å finne t:

2(2t)+t−2(−2t)+4=0
4t+t+4t+4=0
9t+4=0⇒t=−49

Dette gir koordinatene til P:

P=(2⋅(−49),−49,−2⋅(−49))=(−89,−49,89)
P=(−89,−49,89)

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