Algèbre Exemples

7 x - y = - 4

$7 x - y = - 4$ ,

3 x - y = 0

$3 x - y = 0$

Étape 1

Pour déterminer l’intersection de la droite passant par un point

(p, q, r)

$(p, q, r)$ perpendiculaire au plan

P_{1}

$P_{1}$

a x + b y + c z = d

$a x + b y + c z = d$ et au plan

P_{2}

$P_{2}$

e x + f y + g z = h

$e x + f y + g z = h$ :

1. Déterminez les vecteurs normaux du plan

P_{1}

$P_{1}$ et du plan

P_{2}

$P_{2}$ lorsque les vecteurs normaux sont

n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩

$n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩$ et

n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩

$n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩$ . Vérifiez si le produit scalaire est 0.

2. Créez un ensemble d’équations paramétriques de sorte que

x = p + a t

$x = p + a t$ ,

y = q + b t

$y = q + b t$ et

z = r + c t

$z = r + c t$ .

3. Remplacez ces équations par l’équation pour le plan

P_{2}

$P_{2}$ de sorte que

e (p + a t) + f (q + b t) + g (r + c t) = h

$e (p + a t) + f (q + b t) + g (r + c t) = h$ et résolvez pour

t

$t$ .

4. Utilisez la valeur de

t

$t$ pour résoudre les équations paramétriques

x = p + a t

$x = p + a t$ ,

y = q + b t

$y = q + b t$ et

z = r + c t

$z = r + c t$ pour

t

$t$ afin de déterminer l’intersection

(x, y, z)

$(x, y, z)$ .

Étape 2

Déterminez les vecteurs normaux pour chaque plan et déterminez s’ils sont perpendiculaires en calculant le produit scalaire.

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Étape 2.1

P_{1}

$P_{1}$ est

7 x - y = - 4

$7 x - y = - 4$ . Déterminez le vecteur normal

n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩

$n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩$ à partir de l’équation de plan de la forme

a x + b y + c z = d

$a x + b y + c z = d$ .

$n_{1} = ⟨ 7, - 1, 0 ⟩$

Étape 2.2

$P_{2}$ est

$3 x - y = 0$ . Déterminez le vecteur normal

$n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩$ à partir de l’équation de plan de la forme

$e x + f y + g z = h$ .

$n_{2} = ⟨ 3, - 1, 0 ⟩$

Étape 2.3

Calculez le produit scalaire de

$n_{1}$ et

$n_{2}$ en additionnant les produits des valeurs

$x$ ,

$y$ et

$z$ correspondantes dans les vecteurs normaux.

$7 \cdot 3 - 1 \cdot - 1 + 0 \cdot 0$

Étape 2.4

Simplifiez le produit scalaire.

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Étape 2.4.1

Supprimez les parenthèses.

$7 \cdot 3 - 1 \cdot - 1 + 0 \cdot 0$

Étape 2.4.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 2.4.2.1

Multipliez

$7$ par

$3$ .

$21 - 1 \cdot - 1 + 0 \cdot 0$

Étape 2.4.2.2

Multipliez

$- 1$ par

$- 1$ .

$21 + 1 + 0 \cdot 0$

Étape 2.4.2.3

Multipliez

$0$ par

$0$ .

$21 + 1 + 0$

Étape 2.4.3

Simplifiez en ajoutant des nombres.

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Étape 2.4.3.1

Additionnez

$21$ et

$1$ .

$22 + 0$

Étape 2.4.3.2

Additionnez

$22$ et

$0$ .

$22$

Étape 3

Ensuite, créez un ensemble d’équations paramétriques

$x = p + a t$ ,

$y = q + b t$ et

$z = r + c t$ en utilisant l’origine

$(0, 0, 0)$ pour le point

$(p, q, r)$ et les valeurs du vecteur normal

$22$ pour les valeurs de

$a$ ,

$b$ et

$c$ . Cet ensemble d’équations paramétriques représente la droite passant par l’origine qui est perpendiculaire à

$P_{1}$

$7 x - y = - 4$ .

$x = 0 + 7 \cdot t$

$y = 0 + - 1 \cdot t$

$z = 0 + 0 \cdot t$

Étape 4

Remplacez l’expression pour

$x$ ,

$y$ et

$z$ dans l’équation pour

$P_{2}$

$3 x - y = 0$ .

$3 (0 + 7 \cdot t) - (0 - 1 \cdot t) = 0$

Étape 5

Résolvez l’équation pour

$t$ .

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Étape 5.1

Simplifiez

$3 (0 + 7 \cdot t) - (0 - 1 \cdot t)$ .

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Étape 5.1.1

Associez les termes opposés dans

$3 (0 + 7 \cdot t) - (0 - 1 \cdot t)$ .

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Étape 5.1.1.1

Additionnez

$0$ et

$7 \cdot t$ .

$3 (7 \cdot t) - (0 - 1 \cdot t) = 0$

Étape 5.1.1.2

Soustrayez

$1 \cdot t$ de

$0$ .

$3 (7 \cdot t) - (- 1 \cdot t) = 0$

Étape 5.1.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.1.2.1

Multipliez

$7$ par

$3$ .

$21 t - (- 1 \cdot t) = 0$

Étape 5.1.2.2

Réécrivez

$- 1 t$ comme

$- t$ .

$21 t - - t = 0$

Étape 5.1.2.3

Multipliez

$- - t$ .

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Étape 5.1.2.3.1

Multipliez

$- 1$ par

$- 1$ .

$21 t + 1 t = 0$

Étape 5.1.2.3.2

Multipliez

$t$ par

$1$ .

$21 t + t = 0$

Étape 5.1.3

Additionnez

$21 t$ et

$t$ .

$22 t = 0$

Étape 5.2

Divisez chaque terme dans

$22 t = 0$ par

$22$ et simplifiez.

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Étape 5.2.1

Divisez chaque terme dans

$22 t = 0$ par

$22$ .

$\frac{22 t}{22} = \frac{0}{22}$

Étape 5.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 5.2.2.1

Annulez le facteur commun de

$22$ .

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Étape 5.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{22 t}{22} = \frac{0}{22}$

Étape 5.2.2.1.2

Divisez

$t$ par

$1$ .

$t = \frac{0}{22}$

Étape 5.2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 5.2.3.1

Divisez

$0$ par

$22$ .

$t = 0$

Étape 6

Résolvez les équations paramétriques pour

$x$ ,

$y$ et

$z$ en utilisant la valeur de

$t$ .

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Étape 6.1

Résolvez l’équation pour

$x$ .

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Étape 6.1.1

Supprimez les parenthèses.

$x = 0 + 7 \cdot (0)$

Étape 6.1.2

Simplifiez

$0 + 7 \cdot (0)$ .

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Étape 6.1.2.1

Multipliez

$7$ par

$0$ .

$x = 0 + 0$

Étape 6.1.2.2

Additionnez

$0$ et

$0$ .

$x = 0$

Étape 6.2

Résolvez l’équation pour

$y$ .

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Étape 6.2.1

Supprimez les parenthèses.

$y = 0 - 1 \cdot 0$

Étape 6.2.2

Soustrayez

$0$ de

$0$ .

$y = 0$

Étape 6.3

Résolvez l’équation pour

$z$ .

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Étape 6.3.1

Supprimez les parenthèses.

$z = 0 + 0 \cdot (0)$

Étape 6.3.2

Simplifiez

$0 + 0 \cdot (0)$ .

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Étape 6.3.2.1

Multipliez

$0$ par

$0$ .

$z = 0 + 0$

Étape 6.3.2.2

Additionnez

$0$ et

$0$ .

$z = 0$

Étape 6.4

Les équations paramétriques résolues pour

$x$ ,

$y$ et

$z$ .

$x = 0$

$y = 0$

$z = 0$

$x = 0$

$y = 0$

$z = 0$

Étape 7

En utilisant les valeurs calculées pour

$x$ ,

$y$ et

$z$ , le point d’intersection est

$(0, 0, 0)$ .

$(0, 0, 0)$

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