Чтобы найти координаты единичного вектора, перпендикулярного к плоскости, определённой точками A(1,-1,4), B(2,5,1) и C(2,1,1), нужно выполнить несколько шагов.
Найдите векторы, лежащие в плоскости: Сначала определяем векторы AB и AC. Вектор AB можно найти, вычитая координаты точки A из координат точки B. Аналогично вычисляется вектор AC.
AB = B - A = (2 - 1, 5 - (-1), 1 - 4) = (1, 6, -3)
AC = C - A = (2 - 1, 1 - (-1), 1 - 4) = (1, 2, -3)
Найдите векторное произведение этих векторов: Векторное произведение векторов AB и AC даст нам вектор, перпендикулярный плоскости ABC.
Векторное произведение AB×AC вычисляется по формуле:
AB×AC=∣∣i11j62k−3−3∣∣
Где i, j, и k - единичные векторы вдоль осей x, y и z соответственно.
Вычислите векторное произведение: Для этого раскроем определитель:
Таким образом, векторное произведение равно (−12,0,−4).
Нормализуйте полученный вектор: Чтобы получить единичный вектор, нужно нормализовать векторное произведение. Для этого найдем его длину (норму) и разделим каждую компоненту вектора на эту длину.
Длина вектора v=(−12,0,−4) вычисляется по формуле:
∥v∥=(−12)2+02+(−4)2
Выполним вычисления:
∥v∥=144+0+16=160
Теперь разделим каждую компоненту вектора на 160:
Единичныйвектор=(160−12,1600,160−4)
Это и будет искомый единичный вектор, перпендикулярный плоскости ABC.
Давайте проведем эти вычисления.
Итак, координаты единичного вектора, перпендикулярного плоскости, определённой точками A(1,-1,4), B(2,5,1) и C(2,1,1), равны приблизительно (−0.95,0,−0.32). Этот вектор является нормализованным векторным произведением векторов AB и AC, что означает, что он перпендикулярен плоскости, образованной данными точками.