대수 예제
x-y=4x−y=4 , 4x-y=-54x−y=−5
단계 1
점 (p,q,r)(p,q,r) 을 지나고 평면 P1P1 ax+by+cz=dax+by+cz=d 에 수직인 직선과 평면 P2P2 ex+fy+gz=hex+fy+gz=h 가 만나는 점을 구하려면:
1. 평면 P1P1과 평면 P2P2의 법선벡터가 n1=⟨a,b,c⟩n1=⟨a,b,c⟩, n2=⟨e,f,g⟩n2=⟨e,f,g⟩일 때 내적이 0이 되는지 확인합니다.
2. x=p+atx=p+at,y=q+bty=q+bt,z=r+ctz=r+ct 이 되도록 매개변수 방정식 세트를 만듭니다.
3. e(p+at)+f(q+bt)+g(r+ct)=he(p+at)+f(q+bt)+g(r+ct)=h이 되도록 평면 P2P2 방정식에 이 방정식들을 대입하고 tt에 대해 풉니다.
4. tt 값을 사용하여 매개변수 방정식 x=p+atx=p+at, y=q+bty=q+bt, z=r+ctz=r+ct를 tt에 대해 풀고 교점 (x,y,z)(x,y,z)를 구합니다.
단계 2
단계 2.1
P1P1은 x-y=4x−y=4입니다. ax+by+cz=dax+by+cz=d 형태의 평면 방정식으로부터 법선벡터 n1=⟨a,b,c⟩n1=⟨a,b,c⟩를 구합니다.
n1=⟨1,-1,0⟩n1=⟨1,−1,0⟩
단계 2.2
P2P2은 4x-y=-54x−y=−5입니다. ex+fy+gz=hex+fy+gz=h 형태의 평면 방정식으로부터 법선벡터 n2=⟨e,f,g⟩n2=⟨e,f,g⟩를 구합니다.
n2=⟨4,-1,0⟩n2=⟨4,−1,0⟩
단계 2.3
법선 벡터의 xx, yy, zz 값의 곱을 더하여 n1n1와 n2n2의 내적을 계산합니다.
1⋅4-1⋅-1+0⋅01⋅4−1⋅−1+0⋅0
단계 2.4
내적을 간단히 합니다.
단계 2.4.1
괄호를 제거합니다.
1⋅4-1⋅-1+0⋅01⋅4−1⋅−1+0⋅0
단계 2.4.2
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.4.2.1
44에 11을 곱합니다.
4-1⋅-1+0⋅04−1⋅−1+0⋅0
단계 2.4.2.2
-1−1에 -1−1을 곱합니다.
4+1+0⋅04+1+0⋅0
단계 2.4.2.3
00에 00을 곱합니다.
4+1+04+1+0
4+1+04+1+0
단계 2.4.3
숫자를 더해 식을 간단히 합니다.
단계 2.4.3.1
44를 11에 더합니다.
5+05+0
단계 2.4.3.2
55를 00에 더합니다.
55
55
55
55
단계 3
aa, bb, cc 값에 대한 법선벡터 55 의 값과 원점 (0,0,0)(0,0,0) 과 점(p,q,r)(p,q,r) 을 이용해 매개변수 방정식 x=p+atx=p+at, y=q+bty=q+bt, z=r+ctz=r+ct 을 세웁니다. 이 매개변수 방정식은 P1P1 x-y=4x−y=4 에 수직인 원점을 지나는 선을 나타냅니다.
x=0+1⋅tx=0+1⋅t
y=0+-1⋅ty=0+−1⋅t
z=0+0⋅tz=0+0⋅t
단계 4
P2P2 4x-y=-54x−y=−5 식에 수식 xx yy zz을 대입합니다.
4(0+1⋅t)-(0-1⋅t)=-54(0+1⋅t)−(0−1⋅t)=−5
단계 5
단계 5.1
4(0+1⋅t)-(0-1⋅t)4(0+1⋅t)−(0−1⋅t)을 간단히 합니다.
단계 5.1.1
4(0+1⋅t)-(0-1⋅t)4(0+1⋅t)−(0−1⋅t)의 반대 항을 묶습니다.
단계 5.1.1.1
00를 1⋅t1⋅t에 더합니다.
4(1⋅t)-(0-1⋅t)=-54(1⋅t)−(0−1⋅t)=−5
단계 5.1.1.2
00에서 1⋅t1⋅t을 뺍니다.
4(1⋅t)-(-1⋅t)=-54(1⋅t)−(−1⋅t)=−5
4(1⋅t)-(-1⋅t)=-54(1⋅t)−(−1⋅t)=−5
단계 5.1.2
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.1.2.1
tt에 11을 곱합니다.
4t-(-1⋅t)=-54t−(−1⋅t)=−5
단계 5.1.2.2
-1t−1t을 -t−t로 바꿔 씁니다.
4t--t=-54t−−t=−5
단계 5.1.2.3
--t−−t 을 곱합니다.
단계 5.1.2.3.1
-1−1에 -1−1을 곱합니다.
4t+1t=-54t+1t=−5
단계 5.1.2.3.2
tt에 11을 곱합니다.
4t+t=-54t+t=−5
4t+t=-54t+t=−5
4t+t=-54t+t=−5
단계 5.1.3
4t4t를 tt에 더합니다.
5t=-55t=−5
5t=-55t=−5
단계 5.2
5t=-55t=−5의 각 항을 55로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.2.1
5t=-55t=−5의 각 항을 55로 나눕니다.
5t5=-555t5=−55
단계 5.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.2.2.1
55의 공약수로 약분합니다.
단계 5.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
5t5=-55
단계 5.2.2.1.2
t을 1로 나눕니다.
t=-55
t=-55
t=-55
단계 5.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 5.2.3.1
-5을 5로 나눕니다.
t=-1
t=-1
t=-1
t=-1
단계 6
단계 6.1
x에 대해 식을 풉니다.
단계 6.1.1
괄호를 제거합니다.
x=0+1⋅(-1)
단계 6.1.2
0+1⋅(-1)을 간단히 합니다.
단계 6.1.2.1
-1에 1을 곱합니다.
x=0-1
단계 6.1.2.2
0에서 1을 뺍니다.
x=-1
x=-1
x=-1
단계 6.2
y에 대해 식을 풉니다.
단계 6.2.1
괄호를 제거합니다.
y=0-1⋅-1
단계 6.2.2
0-1⋅-1을 간단히 합니다.
단계 6.2.2.1
-1에 -1을 곱합니다.
y=0+1
단계 6.2.2.2
0를 1에 더합니다.
y=1
y=1
y=1
단계 6.3
z에 대해 식을 풉니다.
단계 6.3.1
괄호를 제거합니다.
z=0+0⋅(-1)
단계 6.3.2
0+0⋅(-1)을 간단히 합니다.
단계 6.3.2.1
0에 -1을 곱합니다.
z=0+0
단계 6.3.2.2
0를 0에 더합니다.
z=0
z=0
z=0
단계 6.4
x, y, z에 대한 매개변수 방정식의 해.
x=-1
y=1
z=0
x=-1
y=1
z=0
단계 7
x, y, z에 대해 계산된 값을 사용하여 구한 교점은 (-1,1,0)입니다.
(-1,1,0)