Vektor-oppgave 3

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderators: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Post Reply
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Image


Løsningsforslag:
a)

[tex]$$\vec{AB} = \left[ {4 - 2,1 - 4,2 - 1} \right] = \underline{\underline {\left[ {2, - 3, - 1} \right]}} $$[/tex]

[tex]$$\vec{AC} = \left[ {6 - 2,4 - 4,0 - 1} \right] = \underline{\underline {\left[ {4,0, - 1} \right]}} $$[/tex]

[tex]$$\vec{AB} \cdot \vec{AC} = \left[ {2, - 3, - 1} \right] \cdot \left[ {4,0, - 1} \right]$$[/tex]

[tex]$$\vec{AB} \cdot \vec{AC} = \left( {2 \cdot 4 + \left( { - 3} \right) \cdot 0 + \left( { - 1} \right) \cdot \left( { - 1} \right)} \right)$$[/tex]

[tex]$$\vec{AB} \cdot \vec{AC} = 8 + 0 + 1 = \underline{\underline 9} $$[/tex]

[tex]$$\vec{AB} \times \vec{AC} \Rightarrow \underline{\underline {\left[ {3,6,12} \right]}} $$[/tex]

[tex]$$\cos \angle \left( {\vec{AB} ,\vec{AC} } \right) = {{\vec{AB} \cdot \vec{AC} } \over {\left| {\vec{AB} } \right| \cdot \left| {\vec{AC} } \right|}}$$[/tex]

[tex]$$\cos \angle \left( {\vec{AB} ,\vec{AC} } \right) = {9 \over {\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} \cdot \sqrt {{4^2} + {0^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }}$$[/tex]

[tex]$$\angle \left( {\vec{AB} ,\vec{AC} } \right) = {\cos ^{ - 1}}\left( {{9 \over {\sqrt {238} }}} \right) \approx \underline{\underline {54.31^\circ }} $$[/tex]

b)

Velger [tex]$$\vec{n} = \left[ {3,6,12} \right]$$[/tex] og punkt [tex]$$A\left( {2,4,1} \right)$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right) + c\left( {z - {z_0}} \right) = 0$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;3\left( {x - 2} \right) + 6\left( {y - 4} \right) + 12\left( {z - 1} \right) = 0$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;3x - 6 + 6y - 24 + 12z - 12 = 0$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;3x + 6y + 12z - 42 = 0$$[/tex]

[tex]$$\underline{\underline {\alpha :\;x + 2y + 4z - 14 = 0}} $$[/tex]

c)

Bruker parameterfremstilling for rett linje formelen, punktet [tex]$$D\left( {1,2,-3} \right)$$[/tex] og [tex]$$\vec{n} = \left[ {3,6,12} \right]$$[/tex]

[tex]$$x = {x_0} + at$$[/tex]

[tex]$$y = {y_0} + bt$$[/tex]

[tex]$$z = {z_0} + ct$$[/tex]

Som gir:

[tex]$$x = 1 + 3t$$[/tex]

[tex]$$y = 2 + 6t$$[/tex]

[tex]$$z = - 3 + 12t$$[/tex]

Vi setter inn i ligningen for planet alfa:

[tex]$${\alpha :\;x + 2y + 4z - 14 = 0}$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;\left( {1 + 3t} \right) + 2\left( {2 + 6t} \right) + 4\left( { - 3 + 12t} \right) - 14 = 0$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;63t = 21 \Rightarrow \underline {t = {1 \over 3}} $$[/tex]

Variabelen t må ha denne verdien for at x,y og z skal ligge i planet alfa. Vi finner koordinatene til skjæringspunktet ved å sette inn i parameterframstillingen:

[tex]$$x = 1 + 3\left( {{1 \over 3}} \right)$$[/tex]

[tex]$$y = 2 + 6\left( {{1 \over 3}} \right)$$[/tex]

[tex]$$z = - 3 + 12\left( {{1 \over 3}} \right)$$[/tex]

[tex]$$x = 2\; \wedge \;y = 4\; \wedge \;z = 1$$[/tex]

Skjæringspunktet har koordinatene:

[tex]$$\underline{\underline {S = \left( {2,4,1} \right)}} $$[/tex]

Kommentar: Dette virket som runde og fine tall, kan vi ikke bare si at dette er riktig? "Flott Razzy" :P
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Uffda glemte visst en linje når jeg regnet ut t-verdien:

[tex]$$\alpha :\;1 + 3t + 4 + 12t - 12 + 48t - 14 = 0$$[/tex]

Jeg altså ikke såå kjapp i hodet! Er like kjapp som det tar å taste inn på kalkulatoren :roll:

EDIT: Jeg tar stillheten som et tegn på forbauselse! :lol:
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

Så langt jeg kan se er alt helt riktig! (Denne gangen har jeg ikke noen av de kritiske kommentarene mine heller...)

Bra jobbet! :)

EDIT: Jeg fant en feil likevel, men det er en slurvefeil, ikke noe grove greier. z-komponenten i [tex]\vec{AB}[/tex] blir 1, ikke -1!
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Vektormannen wrote:Så langt jeg kan se er alt helt riktig! (Denne gangen har jeg ikke noen av de kritiske kommentarene mine heller...)

Bra jobbet! :)

EDIT: Jeg fant en feil likevel, men det er en slurvefeil, ikke noe grove greier. z-komponenten i [tex]\vec{AB}[/tex] blir 1, ikke -1!
Flott igjen takk for hjelpen, det er notert! ;)
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
mstud
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 825
Joined: 14/02-2011 15:08
Location: Matteboken (adresse kun gyldig i semesteret) :)

Razzy wrote: [tex]$$\vec{AB} \times \vec{AC} \Rightarrow \underline{\underline {\left[ {3,6,12} \right]}} $$[/tex]

Kryssproduktet av vektorene AB og AC impliserer ikke [3,6,12], det er lik [3,6,12] !!!
Razzy wrote:Vi setter inn i ligningen for planet alfa:

[tex]$${\alpha :\;x + 2y + 4z - 14 = 0}$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;\left( {1 + 3t} \right) + 2\left( {2 + 6t} \right) + 4\left( { - 3 + 12t} \right) - 14 = 0$$[/tex]

[tex]$$\alpha :\;63t = 21 \Rightarrow \underline {t = {1 \over 3}} $$[/tex]
Her kunne du godt ha brukt ekvivalenspil: [tex]\Leftrightarrow[/tex] , for uttrykket kan gå begge veier [tex]63t=21 \Leftrightarrow t=\frac 13[/tex] Fordi at når t er en tredjedel, vil også 63t være lik 21. (Det er vanligvis kun i ligninger med kvadratrøtter/kvadrering at vi ikke alltid kan bruke ekvivalenspil og må bruke implikasjonspil istedenfor). I alle fall, dersom uttrykket kan gå begge veier, bruker vi implikasjonspil...
Raxxy wrote:
Kommentar: Dette virket som runde og fine tall, kan vi ikke bare si at dette er riktig? "Flott Razzy" :P
Bortsett fra koordinaten -1 som Vektormannen nevnte, har jeg ingen kommentarer til svarene dine / utregningen. Så vi kan bare si at dette er riktig :)

(Nå siterte jeg deg visst som Raxxy, håper du likte det nye navnet ditt :P )

"Særs flott, Razzy" ( du har vel hørt om SG, særs godt? )
Det er bedre å stille et spørsmål og ikke få et svar, enn å ikke stille et spørsmål og ikke få et svar.

Det aller beste er enten:
å stille et spørsmål og få et svar
eller
å ikke stille et spørsmål og få et svar.
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

Razzy: Bare sånn at du er klar over det så vil feilen i z-komponenten selvfølgelig påvirke resten av regningen, så du må regne det på nytt hvis du ikke allerede har det! Så ikke det mstud påpekte om [tex]\vec{AB} \times \vec{AC} \Rightarrow [3,6,12][/tex]. Som han sier blir dette galt å skrive. Det gir ikke mening å si at en vektor impliserer en annen vektor. Implikasjonspilen bruker du mellom to logiske utsagn, der det til høyre følger av det til venstre. Dette gjør du riktig i den nederste linjen der du finner at t = 1/3. Der er det riktig å si at ligningen 63t = 21 impliserer at t = 1/3.

mstud: Det er ikke galt å skrive implikasjon mot høyre (det er jo den implikasjonen vi er interessert i), men som du sier så er det ekvivalens mellom de to ligningene, så da er det selvsagt like greit å skrive det.
Elektronikk @ NTNU | nesizer
mstud
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 825
Joined: 14/02-2011 15:08
Location: Matteboken (adresse kun gyldig i semesteret) :)

Vektormannen wrote:...

mstud: Det er ikke galt å skrive implikasjon mot høyre (det er jo den implikasjonen vi er interessert i), men som du sier så er det ekvivalens mellom de to ligningene, så da er det selvsagt like greit å skrive det.
Jeg har vel ikke sagt at det er galt heller? (Beklager hvis det så slik ut i innlegget mitt, det var ikke det jeg mente, men jeg ville bare anbefale ekvivalenspil fordi det finnes "pirkete folk" som helst bare vil ha det)
Siden det finnes de som foretrekker ekvivalenspil, kan det hende at f.eks. sensorer på eksamen blir blidere av at man bruker ekvivalenspil hvis sammenhengen kan gå begge veier, og implikasjonspil kun dersom den bare gjelder en vei...
(Og i Matematikk R1 får man faktisk trekk for å bruke implikasjonspil når en kunne brukt ekvivalenspil):shock: Uten at jeg egentlig synes det burde være slik ... men det er jo heller ikke noen som har spurt meg om :P

En del regner det nemlig for å være å "vise større innsikt" i matematisk symbolbruk, men jeg støtter som sagt ikke egentlig det synet, men de får kanskje få det som de vil allikevel så ikke jeg mister poeng for noe såpass unødvendig...

Dette er vel fordi en da kan vise med en implikasjonspil at man er klar over (i de sjeldne tilfellene det er slik) at en sammenheng kun gjelder en vei.

F.eks. [tex]x=2 \Rightarrow x^2=4 [/tex]

Her kan man jo si [tex]x= \pm 2 \Leftrightarrow x^2=4 [/tex], eller [tex]x= \pm 2 \Rightarrow x^2=4 [/tex], men hvis man bruker implikasjonspil i begge tilfeller, vil man ikke ved å bruke implikasjonspil i [tex]x=2 \Rightarrow x^2=4 [/tex] vise at man vet at denne bare kan gå en vei, mens sammenhengen [tex]x= \pm 2 \Rightarrow x^2=4 [/tex] kan gå begge veier.

Dette vet jeg at du vet Vektormannen, og det har du visst siden før jeg visste det, men jeg bare ville si hvorfor jeg anbefaler ekvivalenspil istedenfor.

Derfor anbefaler i hvert fall jeg å bruke ekvivalenspil (for å blidgjøre alle) dersom sammenhengen gjelder begge veier, og implikasjon dersom den bare går en vei...
mstud
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 825
Joined: 14/02-2011 15:08
Location: Matteboken (adresse kun gyldig i semesteret) :)

På dette området regner jeg ikke meg selv som et eksempel til etterfølgelse... :wink: Jeg sløyfer ofte å bruke en pil i det hele tatt og bare har et lite mellomrom mellom de to når jeg regner ting som bare jeg skal se (dvs. unntatt når jeg har eksamen)... :lol: *skammer seg*
Det er bedre å stille et spørsmål og ikke få et svar, enn å ikke stille et spørsmål og ikke få et svar.

Det aller beste er enten:
å stille et spørsmål og få et svar
eller
å ikke stille et spørsmål og få et svar.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Flott, da fikk jeg satt på plass symbolbruken også! :)

Er klar over at oppgaven endret seg.

Hva har jeg lært med dette? Har du sjekket vektorene du har laget i begynnelsen av oppgaven 10 ganger? SJEKK DEM 10 TIL! :P
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

mstud wrote:Langt innlegg :p
Jeg har aldri hørt noe om at man får trekk i R1 for å ikke skrive ekvivalenspil der man kan gjøre det? Hvor har du fått vite dette? Ved feil bruk av ekvivalenspil, f.eks. i [tex]x^2 = 4 \Leftrightarrow x = 2[/tex] må man selvfølgelig trekkes, men man får altså trekk om man løser f.eks. løser ligningen 6x = 2 og skriver [tex]6x = 2 \ \Rightarrow \ x = 3[/tex]?
Elektronikk @ NTNU | nesizer
mstud
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 825
Joined: 14/02-2011 15:08
Location: Matteboken (adresse kun gyldig i semesteret) :)

Vektormannen wrote:
mstud wrote:Langt innlegg :p
Jeg har aldri hørt noe om at man får trekk i R1 for å ikke skrive ekvivalenspil der man kan gjøre det? Hvor har du fått vite dette? Ved feil bruk av ekvivalenspil, f.eks. i [tex]x^2 = 4 \Leftrightarrow x = 2[/tex] må man selvfølgelig trekkes, men man får altså trekk om man løser f.eks. løser ligningen 6x = 2 og skriver [tex]6x = 2 \ \Rightarrow \ x = 3[/tex]?
Jeg skrev et langt innlegg, ja. typisk meg? :p Er visst veldig ordrik her på forumet, mer enn ellers, hehe ...

Har lest det "et eller annet sted" da jeg selv tok R1 (V10), tror det var en seriøs kilde som vurderings-/sensorveiledning e.l. (Synes ikke alltid de er så fornuftige, men de skal nå til en viss grad "bestemme" hvordan sensorene skal rette). Finner det ikke igjen, siden jeg bare finner veiledningene f.o.m. V10 (da jeg hadde eksamen)ute på nett... Våren 2010 var det implikasjonstegn man var ute etter.

Men husker at jeg hadde lest at kandidater som bruker implikasjonspil og ikke ekvivalens ikke kunne få full uttelling ... og vet at det var en av tingene jeg tenkte : Det må jeg passe på på eksamen... :!: . Og når jeg da fikk (oppg. 1 c) implikasjon og ikke ekvivalens, tenkte jeg at jeg fikk den motsatte varianten.

Så jeg kan dessverre ikke bevise det, men bare si, jeg leste det når jeg forberedte meg til eksamen i R1, men finner det ikke igjen nå...

Men siden Razzy går på høyskolen, så kan vi jo håpe at de er mer "menneskelige" der enn i R1 :wink: Ikke det at R1 var så verst totalt sett da, men akkurat på dette området litt urimelige...
Razzy wrote:Hva har jeg lært med dette? Har du sjekket vektorene du har laget i begynnelsen av oppgaven 10 ganger? SJEKK DEM 10 TIL! :P
Flott og grundig moral, Razzy :D (Og flott at du var klar over følgene av en feil vektorkoordinat i oppgaven)
Det er bedre å stille et spørsmål og ikke få et svar, enn å ikke stille et spørsmål og ikke få et svar.

Det aller beste er enten:
å stille et spørsmål og få et svar
eller
å ikke stille et spørsmål og få et svar.
Post Reply