Pyramide OABCD i romkoordinatsystem

Del 2, alle hjelpemidler

Pyramide OABCD i romkoordinatsystem

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

Skissen nedenfor viser en pyramide OABCD som er plassert i et romkoordinatsystem.

Hjørnene i pyramiden er O(0,0,0), A(3,0,0), B(3,3,0), C(0,3,0) og D(0,0,4).

Pyramide OABCD i romkoordinatsystem

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem ved regning arealet av sideflaten ABD i pyramiden.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Sideflaten ABD ligger i et plan α.

Vis ved regning at plan α har likningen

4x+3z−12=0
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem avstanden fra punktet O til plan α.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem ved regning vinkelen mellom de to planene som sideflatene ABD og BCD ligger i.

Fasit

ArealABD=7,5 a.e.

Vist i løsningsforslaget.

d(O,α)=2,4 l.e.

v≈68,9°

LøsningsforslagKI-generert

Skjermbildet under viser CAS-verifisering av utregningene i alle deloppgavene.

Verifisering i GeoGebra CAS

Sideflaten ABD er en trekant utspent av vektorene AB→ og AD→, der

AB→=B−A=(3,3,0)−(3,0,0)=(0,3,0)
AD→=D−A=(0,0,4)−(3,0,0)=(−3,0,4)

Arealet av trekanten er halvparten av lengden av kryssproduktet AB→×AD→:

AB→×AD→=|i→j→k→030−304|=(3⋅4−0⋅0,0⋅(−3)−0⋅4,0⋅0−3⋅(−3))=(12,0,9)
|AB→×AD→|=122+02+92=225=15
ArealABD=152=7,5

ArealABD=7,5 a.e.

Fra a) er n→=(12,0,9) en normalvektor til planet α gjennom A, B og D. Vi kan forkorte normalvektoren (dele på 3):

n→=(4,0,3)

Planlikningen har da formen 4x+0y+3z+d=0. Konstanten d finner vi ved å sette inn koordinatene til et kjent punkt i planet, for eksempel A(3,0,0):

4⋅3+0⋅0+3⋅0+d=0⇒d=−12

Dette gir planlikningen

4x+3z−12=0

Vi kontrollerer at B(3,3,0) og D(0,0,4) også oppfyller likningen: 4⋅3+3⋅0−12=0 ✓ og 4⋅0+3⋅4−12=0 ✓, som bekrefter at likningen stemmer.

Avstanden fra et punkt (x0,y0,z0) til et plan ax+by+cz+d=0 er gitt ved

d(O,α)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2

Med O(0,0,0) og plan α:4x+3z−12=0 (der a=4, b=0, c=3, d=−12) blir dette

d(O,α)=|4⋅0+0⋅0+3⋅0−12|42+02+32=125=2,4

Se linje 6 i CAS-utklippet, som bekrefter d(O,α)=2,4 l.e.

Vi trenger en normalvektor til planet som sideflaten BCD ligger i. Vi bruker vektorene

BC→=C−B=(0,3,0)−(3,3,0)=(−3,0,0)
BD→=D−B=(0,0,4)−(3,3,0)=(−3,−3,4)
BC→×BD→=|i→j→k→−300−3−34|=(0⋅4−0⋅(−3),0⋅(−3)−(−3)⋅4,(−3)⋅(−3)−0⋅(−3))=(0,12,9)

Forkortet: n→BCD=(0,4,3).

Vinkelen v mellom de to planene er lik (den spisse) vinkelen mellom normalvektorene n→ABD=(4,0,3) og n→BCD=(0,4,3):

cos⁡v=|n→ABD⋅n→BCD||n→ABD|⋅|n→BCD|=|4⋅0+0⋅4+3⋅3|42+02+32⋅02+42+32=95⋅5=925
v=cos−1⁡(925)≈68,9°

Se linje 7 i CAS-utklippet, som bekrefter v≈68,9°.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 8 poeng

2 poeng

De som finner arealet ved å regne ut 12⋅|AB→|⋅|AD→| må begrunne at ∠BAD=90°.

2 poeng

Merk at feil vektorprodukt kan gi riktig svar.

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