Exemples
4x-y=24x−y=2 , 6x-2y=-16x−2y=−1
Étape 1
Pour déterminer l’intersection de la droite passant par un point (p,q,r)(p,q,r) perpendiculaire au plan P1P1 ax+by+cz=dax+by+cz=d et au plan P2P2 ex+fy+gz=hex+fy+gz=h :
1. Déterminez les vecteurs normaux du plan P1P1 et du plan P2P2 lorsque les vecteurs normaux sont n1=⟨a,b,c⟩n1=⟨a,b,c⟩ et n2=⟨e,f,g⟩n2=⟨e,f,g⟩. Vérifiez si le produit scalaire est 0.
2. Créez un ensemble d’équations paramétriques de sorte que x=p+atx=p+at, y=q+bty=q+bt et z=r+ctz=r+ct.
3. Remplacez ces équations par l’équation pour le plan P2P2 de sorte que e(p+at)+f(q+bt)+g(r+ct)=he(p+at)+f(q+bt)+g(r+ct)=h et résolvez pour tt.
4. Utilisez la valeur de tt pour résoudre les équations paramétriques x=p+atx=p+at, y=q+bty=q+bt et z=r+ctz=r+ct pour t afin de déterminer l’intersection (x,y,z).
Étape 2
Étape 2.1
P1 est 4x-y=2. Déterminez le vecteur normal n1=⟨a,b,c⟩ à partir de l’équation de plan de la forme ax+by+cz=d.
n1=⟨4,-1,0⟩
Étape 2.2
P2 est 6x-2y=-1. Déterminez le vecteur normal n2=⟨e,f,g⟩ à partir de l’équation de plan de la forme ex+fy+gz=h.
n2=⟨6,-2,0⟩
Étape 2.3
Calculez le produit scalaire de n1 et n2 en additionnant les produits des valeurs x, y et z correspondantes dans les vecteurs normaux.
4⋅6-1⋅-2+0⋅0
Étape 2.4
Simplifiez le produit scalaire.
Étape 2.4.1
Supprimez les parenthèses.
4⋅6-1⋅-2+0⋅0
Étape 2.4.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.4.2.1
Multipliez 4 par 6.
24-1⋅-2+0⋅0
Étape 2.4.2.2
Multipliez -1 par -2.
24+2+0⋅0
Étape 2.4.2.3
Multipliez 0 par 0.
24+2+0
24+2+0
Étape 2.4.3
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 2.4.3.1
Additionnez 24 et 2.
26+0
Étape 2.4.3.2
Additionnez 26 et 0.
26
26
26
26
Étape 3
Ensuite, créez un ensemble d’équations paramétriques x=p+at, y=q+bt et z=r+ct en utilisant l’origine (0,0,0) pour le point (p,q,r) et les valeurs du vecteur normal 26 pour les valeurs de a, b et c. Cet ensemble d’équations paramétriques représente la droite passant par l’origine qui est perpendiculaire à P1 4x-y=2.
x=0+4⋅t
y=0+-1⋅t
z=0+0⋅t
Étape 4
Remplacez l’expression pour x, y et z dans l’équation pour P2 6x-2y=-1.
6(0+4⋅t)-2(0-1⋅t)=-1
Étape 5
Étape 5.1
Simplifiez 6(0+4⋅t)-2(0-1⋅t).
Étape 5.1.1
Associez les termes opposés dans 6(0+4⋅t)-2(0-1⋅t).
Étape 5.1.1.1
Additionnez 0 et 4⋅t.
6(4⋅t)-2(0-1⋅t)=-1
Étape 5.1.1.2
Soustrayez 1⋅t de 0.
6(4⋅t)-2(-1⋅t)=-1
6(4⋅t)-2(-1⋅t)=-1
Étape 5.1.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.1.2.1
Multipliez 4 par 6.
24t-2(-1⋅t)=-1
Étape 5.1.2.2
Réécrivez -1t comme -t.
24t-2(-t)=-1
Étape 5.1.2.3
Multipliez -1 par -2.
24t+2t=-1
24t+2t=-1
Étape 5.1.3
Additionnez 24t et 2t.
26t=-1
26t=-1
Étape 5.2
Divisez chaque terme dans 26t=-1 par 26 et simplifiez.
Étape 5.2.1
Divisez chaque terme dans 26t=-1 par 26.
26t26=-126
Étape 5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.2.2.1
Annulez le facteur commun de 26.
Étape 5.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
26t26=-126
Étape 5.2.2.1.2
Divisez t par 1.
t=-126
t=-126
t=-126
Étape 5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
t=-126
t=-126
t=-126
t=-126
Étape 6
Étape 6.1
Résolvez l’équation pour x.
Étape 6.1.1
Supprimez les parenthèses.
x=0+4⋅(-1(126))
Étape 6.1.2
Supprimez les parenthèses.
x=0+4⋅(-126)
Étape 6.1.3
Simplifiez 0+4⋅(-126).
Étape 6.1.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.1.3.1.1
Annulez le facteur commun de 2.
Étape 6.1.3.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans -126 dans le numérateur.
x=0+4⋅-126
Étape 6.1.3.1.1.2
Factorisez 2 à partir de 4.
x=0+2(2)⋅-126
Étape 6.1.3.1.1.3
Factorisez 2 à partir de 26.
x=0+2⋅2⋅-12⋅13
Étape 6.1.3.1.1.4
Annulez le facteur commun.
x=0+2⋅2⋅-12⋅13
Étape 6.1.3.1.1.5
Réécrivez l’expression.
x=0+2⋅-113
x=0+2⋅-113
Étape 6.1.3.1.2
Associez 2 et -113.
x=0+2⋅-113
Étape 6.1.3.1.3
Multipliez 2 par -1.
x=0+-213
Étape 6.1.3.1.4
Placez le signe moins devant la fraction.
x=0-213
x=0-213
Étape 6.1.3.2
Soustrayez 213 de 0.
x=-213
x=-213
x=-213
Étape 6.2
Résolvez l’équation pour y.
Étape 6.2.1
Supprimez les parenthèses.
y=0-1⋅(-1(126))
Étape 6.2.2
Supprimez les parenthèses.
y=0-1⋅(-126)
Étape 6.2.3
Simplifiez 0-1⋅(-126).
Étape 6.2.3.1
Multipliez -1(-126).
Étape 6.2.3.1.1
Multipliez -1 par -1.
y=0+1(126)
Étape 6.2.3.1.2
Multipliez 126 par 1.
y=0+126
y=0+126
Étape 6.2.3.2
Additionnez 0 et 126.
y=126
y=126
y=126
Étape 6.3
Résolvez l’équation pour z.
Étape 6.3.1
Supprimez les parenthèses.
z=0+0⋅(-1(126))
Étape 6.3.2
Supprimez les parenthèses.
z=0+0⋅(-126)
Étape 6.3.3
Simplifiez 0+0⋅(-126).
Étape 6.3.3.1
Multipliez 0(-126).
Étape 6.3.3.1.1
Multipliez -1 par 0.
z=0+0(126)
Étape 6.3.3.1.2
Multipliez 0 par 126.
z=0+0
z=0+0
Étape 6.3.3.2
Additionnez 0 et 0.
z=0
z=0
z=0
Étape 6.4
Les équations paramétriques résolues pour x, y et z.
x=-213
y=126
z=0
x=-213
y=126
z=0
Étape 7
En utilisant les valeurs calculées pour x, y et z, le point d’intersection est (-213,126,0).
(-213,126,0)