Тема . Векторы и координаты в стерео
Уравнения различных ГМТ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела векторы и координаты в стерео
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#76416

Через точку A(1,2,3)  провести плоскость, перпендикулярную к плоскости 5x − 2y+ 5z− 10 =0  и образующую с плоскостью x − 4y− 8z+12= 0  угол π∕4  .

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пускай уравнение нашей плоскости это Kx+My+Nz+L=0. Тогда вектор ее нормали n имеет координаты: n = (K, M, N). Какое условие накладывается на вектор n, если наша плоскость перпендикулярна плоскости 5x-2y+5z-10=0?

Подсказка 2

Верно, скалярное произведение вектора n и вектора v=(5, -2, 5) равно 0. Тогда 5K-2M+5N=0. Надо бы теперь также расписать, какое условие накладывает плоскость x-4y-8z+12=0, но, кажется, все будет не так просто...

Подсказка 3

Угол между векторами n и u=(1, -4, -8) равен π/4. Тогда K-4M-8N=(9/√2)*√(K²+M²+N²). Какое условие мы еще не использовали?

Подсказка 4

Точно, ведь наша плоскость проходит через точку A(1, 2, 3), поэтому K+2M+3N+L=0. Итого у нас три уравнения на 4 неизвестные. Но мы помним, что коэффициенты нам нужны с точностью до пропорциональности, поэтому можно предположить, что L≠0 и положить L=10. Вам осталось лишь решить систему, я в вас верю!

Показать ответ и решение

Пусть уравнение искомой плоскости имеет вид: Kx + My+ Nz +L = 0  , её нормаль     ( K)
n1 = |(M |)
      N , раз она проходит через точку A  , то    A  удовлетворяет уравнению плоскости:

K + 2M +3N + L= 0

Обозначим нормали плоскостей 5x− 2y +5z− 10= 0  и x − 4y− 8z+ 12 =0  за     (  )
--  | 5|
n2 = (−2)
      5 и     (  )
--  | 1|
n3 = (−4)
     −8 соответственно. Используем тот факт, что синус угла между плоскостями совпадает с синусом угла между их нормалями. Рассмотрим случай, когда углы между плоскостями совпадают с углами между их нормалями:

{ -- --   -- --   π     { 5K− 2M + 5N = 0
  (n1,n2)=|n1||n2|cos(2π) ⇔                √ -2----2---2∘-2-----2-----2√1
  (n1,n3)=|n1||n3|cos(4)      K − 4M − 8N = K + M  +N   1 + (− 4) + (− 8) 2

Мы получили систему с 3  уравнениями и 4  неизвестными:

(|  K+ 2M + 3N + L= 0
|{  5K − 2M +5N = 0
||(              √9√ -2----2---2
   K− 4M − 8N =  2  K + M  +N

Пусть L =10  , рассмотрим первые 2  уравнения, после их сложения получим:

6K + 8N + 10= 0⇔ N = − 3K-+5
                       4

Подставим в первое уравнение:

K +2M − 9K-+15+ 10= 0⇔ M = 5K-− 25
          4                   8

Теперь подставим N  и M  в третье уравнение:

    5K − 25            9 ∘-----(5K-−-25)2--(3K+-15)2-
K − (--2--)+ (6K + 10)= √2- K2 + ---64---+ ---16---

         √ -
9K + 45 = 9-2∘64K2-+(25K2−-250K-+-625)+-4(9K2-+30K-+25)
          8

        ∘ ---2------------
8K +40=   250K  − 260K +1450,K >= −5

93K2 − 450K− 75= 0

K1 = 5,   K2 =− 5-
               31

Возьмём K = 5  , тогда M =0  , N = −5  и наша искомая плоскость: 5x− 5z+ 10 =0.

Ответ:

 x − z+ 2= 0

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!