Vektorfunksjon og avstand til linje

Del 2, alle hjelpemidler

Vektorfunksjon og avstand til linje

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

Gitt punktene A(3,0) og B(5,5).

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bestem en parameterframstilling for den rette linjen ℓ gjennom punktene A og B.

Vektorfunksjonen r→ er gitt ved

r→(t)=[t+1, t2+2]
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Tegn grafen til r→ for −3≤t≤3. Tegn linjen ℓ i samme koordinatsystem.

La P være det punktet på grafen til r→ som ligger nærmest linjen ℓ.

Et resultat fra geometrien sier at tangenten til grafen til r→ i punktet P er parallell med ℓ.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bruk dette resultatet til å bestemme den eksakte verdien for den minste avstanden mellom linjen ℓ og grafen til r→.

Fasit

[x,y]=[3,0]+t⋅[2,5]

Se figur i løsningsforslaget.

d=3298

LøsningsforslagKI-generert

Retningsvektoren til linjen ℓ finner vi som forskjellen mellom punktene B og A:

v→=AB→=B−A=(5−3, 5−0)=(2,5)

En parameterframstilling for linjen gjennom A(3,0) med retningsvektor v→=(2,5) er da

[x,y]=[3,0]+t⋅[2,5]

Vi tegner grafen til r→(t)=[t+1, t2+2] for −3≤t≤3 sammen med linjen ℓ fra a) i GeoGebra.

Vektorfunksjonen r(t) (rød) og linjen ℓ (blå)

Grafen til r→ er en parabelbue (siden x=t+1 gir t=x−1, som satt inn i y=t2+2 gir y=(x−1)2+2). Punktet P på figuren er det punktet på kurven som ligger nærmest linjen ℓ, funnet i c).

Tangentvektoren til r→ er den deriverte

r→′(t)=[1, 2t]

I punktet P der grafen ligger nærmest ℓ, skal r→′(t) være parallell med retningsvektoren v→=(2,5) til ℓ. To vektorer er parallelle når komponentene er proporsjonale:

12=2t5
5=4t
t=54

Vi setter t=54 inn i r→(t) for å finne P:

x=54+1=94
y=(54)2+2=2516+3216=5716

Altså er P=(94,5716).

Linjen ℓ har retningsvektor (2,5), altså normalvektor n→=(5,−2). Likningen for ℓ gjennom A(3,0) blir

5(x−3)−2(y−0)=0⇒5x−2y−15=0

Avstanden fra P til ℓ finner vi med avstandsformelen for punkt til linje:

d=|5⋅94−2⋅5716−15|52+(−2)2=|454−578−15|29=87829=87829

Siden 87=3⋅29, kan uttrykket forenkles:

d=3⋅29829=3298

Den minste avstanden mellom linjen ℓ og grafen til r→ er dermed

d=3298≈2,02

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