Алгебра Примеры
(6,7,2)(6,7,2) , (-8,3,-1)(−8,3,−1) , (7,0,-1)(7,0,−1) , (0,-4,0)(0,−4,0)
Этап 1
По заданным точкам C=(7,0,-1)C=(7,0,−1) и D=(0,-4,0)D=(0,−4,0) находим плоскость, содержащую точки A=(6,7,2)A=(6,7,2) и B=(-8,3,-1)B=(−8,3,−1) и параллельную прямой CDCD.
A=(6,7,2)A=(6,7,2)
B=(-8,3,-1)B=(−8,3,−1)
C=(7,0,-1)C=(7,0,−1)
D=(0,-4,0)D=(0,−4,0)
Этап 2
Сначала вычислим вектор направления прямой, проходящей через точки CC и DD. Для этого вычтем значения координат точки CC из координат точки DD.
VCD=<xD-xC,yD-yC,zD-zC>VCD=<xD−xC,yD−yC,zD−zC>
Этап 3
Заменим значения xx, yy и zz, затем упростим, чтобы получить вектор направления VCDVCD для прямой CDCD.
VCD=⟨-7,-4,1⟩VCD=⟨−7,−4,1⟩
Этап 4
Вычислим вектор направления прямой, проходящей через точки AA и BB, используя тот же метод.
VAB=<xB-xA,yB-yA,zB-zA>VAB=<xB−xA,yB−yA,zB−zA>
Этап 5
Заменим значения xx, yy и zz, затем упростим, чтобы получить вектор направления VABVAB для прямой ABAB.
VAB=⟨-14,-4,-3⟩VAB=⟨−14,−4,−3⟩
Этап 6
Плоскость решения будет содержать прямую, проходящую через точки AA и BB, с вектором направления VABVAB. Чтобы эта плоскость была параллельна прямой CDCD, найдем вектор нормали к плоскости, который будет также перпендикулярен вектору направления прямой CDCD. Вычислим вектор нормали, который является векторным произведением VABVABxVCDVCD, найдя определитель матрицы [ijkxB-xAyB-yAzB-zAxD-xCyD-yCzD-zC]⎡⎢⎣ijkxB−xAyB−yAzB−zAxD−xCyD−yCzD−zC⎤⎥⎦.
[ijk-14-4-3-7-41]⎡⎢⎣ijk−14−4−3−7−41⎤⎥⎦
Этап 7
Этап 7.1
Выберем строку или столбец с наибольшим количеством элементов 00. Если элементов 00 нет, выберем любую строку или столбец. Умножим каждый элемент в строке 11 на его алгебраическое дополнение и сложим.
Этап 7.1.1
Рассмотрим соответствующую схему знаков.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
Этап 7.1.2
Алгебраическое дополнение — это минор с измененным знаком, если индексы совпадают с позицией -− на схеме знаков.
Этап 7.1.3
Минор для a11a11 — это определитель с удаленными строкой 11 и столбцом 11.
|-4-3-41|∣∣∣−4−3−41∣∣∣
Этап 7.1.4
Умножим элемент a11a11 на его алгебраическое дополнение.
i|-4-3-41|i∣∣∣−4−3−41∣∣∣
Этап 7.1.5
Минор для a12a12 — это определитель с удаленными строкой 11 и столбцом 22.
|-14-3-71|∣∣∣−14−3−71∣∣∣
Этап 7.1.6
Умножим элемент a12a12 на его алгебраическое дополнение.
-|-14-3-71|j−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j
Этап 7.1.7
Минор для a13a13 — это определитель с удаленными строкой 11 и столбцом 33.
|-14-4-7-4|∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣
Этап 7.1.8
Умножим элемент a13a13 на его алгебраическое дополнение.
|-14-4-7-4|k∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.1.9
Сложим члены.
i|-4-3-41|-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki∣∣∣−4−3−41∣∣∣−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i|-4-3-41|-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki∣∣∣−4−3−41∣∣∣−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.2
Найдем значение |-4-3-41|∣∣∣−4−3−41∣∣∣.
Этап 7.2.1
Определитель матрицы 2×22×2 можно найти, используя формулу |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i(-4⋅1-(-4⋅-3))-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki(−4⋅1−(−4⋅−3))−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.2.2
Упростим определитель.
Этап 7.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 7.2.2.1.1
Умножим -4−4 на 11.
i(-4-(-4⋅-3))-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki(−4−(−4⋅−3))−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.2.2.1.2
Умножим -(-4⋅-3)−(−4⋅−3).
Этап 7.2.2.1.2.1
Умножим -4−4 на -3−3.
i(-4-1⋅12)-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki(−4−1⋅12)−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.2.2.1.2.2
Умножим -1−1 на 1212.
i(-4-12)-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki(−4−12)−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i(-4-12)-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki(−4−12)−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i(-4-12)-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki(−4−12)−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.2.2.2
Вычтем 1212 из -4−4.
i⋅-16-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i⋅-16-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i⋅-16-|-14-3-71|j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.3
Найдем значение |-14-3-71|∣∣∣−14−3−71∣∣∣.
Этап 7.3.1
Определитель матрицы 2×22×2 можно найти, используя формулу |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i⋅-16-(-14⋅1-(-7⋅-3))j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−(−14⋅1−(−7⋅−3))j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.3.2
Упростим определитель.
Этап 7.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 7.3.2.1.1
Умножим -14−14 на 11.
i⋅-16-(-14-(-7⋅-3))j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−(−14−(−7⋅−3))j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.3.2.1.2
Умножим -(-7⋅-3)−(−7⋅−3).
Этап 7.3.2.1.2.1
Умножим -7−7 на -3−3.
i⋅-16-(-14-1⋅21)j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−(−14−1⋅21)j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.3.2.1.2.2
Умножим -1−1 на 2121.
i⋅-16-(-14-21)j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−(−14−21)j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i⋅-16-(-14-21)j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−(−14−21)j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i⋅-16-(-14-21)j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−(−14−21)j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.3.2.2
Вычтем 2121 из -14−14.
i⋅-16--35j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−−35j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i⋅-16--35j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−−35j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
i⋅-16--35j+|-14-4-7-4|ki⋅−16−−35j+∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Этап 7.4
Найдем значение |-14-4-7-4|∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣.
Этап 7.4.1
Определитель матрицы 2×22×2 можно найти, используя формулу |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i⋅-16--35j+(-14⋅-4-(-7⋅-4))ki⋅−16−−35j+(−14⋅−4−(−7⋅−4))k
Этап 7.4.2
Упростим определитель.
Этап 7.4.2.1
Упростим каждый член.
Этап 7.4.2.1.1
Умножим -14−14 на -4−4.
i⋅-16--35j+(56-(-7⋅-4))ki⋅−16−−35j+(56−(−7⋅−4))k
Этап 7.4.2.1.2
Умножим -(-7⋅-4)−(−7⋅−4).
Этап 7.4.2.1.2.1
Умножим -7−7 на -4−4.
i⋅-16--35j+(56-1⋅28)ki⋅−16−−35j+(56−1⋅28)k
Этап 7.4.2.1.2.2
Умножим -1−1 на 2828.
i⋅-16--35j+(56-28)ki⋅−16−−35j+(56−28)k
i⋅-16--35j+(56-28)ki⋅−16−−35j+(56−28)k
i⋅-16--35j+(56-28)ki⋅−16−−35j+(56−28)k
Этап 7.4.2.2
Вычтем 2828 из 5656.
i⋅-16--35j+28ki⋅−16−−35j+28k
i⋅-16--35j+28ki⋅−16−−35j+28k
i⋅-16--35j+28ki⋅−16−−35j+28k
Этап 7.5
Упростим каждый член.
Этап 7.5.1
Перенесем -16−16 влево от ii.
-16⋅i--35j+28k−16⋅i−−35j+28k
Этап 7.5.2
Умножим -1−1 на -35−35.
-16i+35j+28k−16i+35j+28k
-16i+35j+28k−16i+35j+28k
-16i+35j+28k−16i+35j+28k
Этап 8
Этап 8.1
Упростим каждый член.
Этап 8.1.1
Умножим -16−16 на 66.
-96+(35)⋅7+(28)⋅2−96+(35)⋅7+(28)⋅2
Этап 8.1.2
Умножим 3535 на 77.
-96+245+(28)⋅2−96+245+(28)⋅2
Этап 8.1.3
Умножим 2828 на 22.
-96+245+56−96+245+56
-96+245+56−96+245+56
Этап 8.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 8.2.1
Добавим -96−96 и 245245.
149+56149+56
Этап 8.2.2
Добавим 149149 и 5656.
205205
205205
205205
Этап 9
Добавим эту константу, чтобы получить уравнение плоскости (-16)x+(35)y+(28)z=205(−16)x+(35)y+(28)z=205.
(-16)x+(35)y+(28)z=205(−16)x+(35)y+(28)z=205
Этап 10
Умножим 2828 на zz.
-16x+35y+28z=205−16x+35y+28z=205