Вопрос задан 19.01.2024 в 08:17. Предмет Математика. Спрашивает Корзунова Юлия.

Найти координаты единичного вектора, перпендикулярного к плоскости A(1,-1,4), B(2,5,1), C(2,1,1).

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Емчук Андрей.

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.

  1. 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)

  2. Найдите векторное произведение этих векторов: Векторное произведение векторов AB и AC даст нам вектор, перпендикулярный плоскости ABC.

    Векторное произведение AB×AC\vec{AB} \times \vec{AC} вычисляется по формуле:

    AB×AC=ijk163123\vec{AB} \times \vec{AC} = \begin{vmatrix} i & j & k \\ 1 & 6 & -3 \\ 1 & 2 & -3 \end{vmatrix}

    Где ii, jj, и kk - единичные векторы вдоль осей x, y и z соответственно.

  3. Вычислите векторное произведение: Для этого раскроем определитель:

    AB×AC=i(6(3)(3)2)j(1(3)(3)1)+k(1261)\vec{AB} \times \vec{AC} = i(6 \cdot (-3) - (-3) \cdot 2) - j(1 \cdot (-3) - (-3) \cdot 1) + k(1 \cdot 2 - 6 \cdot 1)
    =i(18+6)j(3+3)+k(26)= i(-18 + 6) - j(-3 + 3) + k(2 - 6)
    =12i0j4k= -12i - 0j - 4k

    Таким образом, векторное произведение равно (12,0,4)(-12, 0, -4).

  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)\vec{v} = (-12, 0, -4) вычисляется по формуле:

    v=(12)2+02+(4)2\|\vec{v}\| = \sqrt{(-12)^2 + 0^2 + (-4)^2}

    Выполним вычисления:

    v=144+0+16=160\|\vec{v}\| = \sqrt{144 + 0 + 16} = \sqrt{160}

    Теперь разделим каждую компоненту вектора на 160\sqrt{160}:

    Единичный вектор=(12160,0160,4160)\text{Единичный вектор} = \left(\frac{-12}{\sqrt{160}}, \frac{0}{\sqrt{160}}, \frac{-4}{\sqrt{160}}\right)

    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)(-0.95, 0, -0.32). Этот вектор является нормализованным векторным произведением векторов AB и AC, что означает, что он перпендикулярен плоскости, образованной данными точками. ​

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос