Đại số Ví dụ
(6,7,2)(6,7,2) , (-8,3,-1)(−8,3,−1) , (7,0,-1)(7,0,−1) , (0,-4,0)(0,−4,0)
Bước 1
Cho các điểm C=(7,0,-1)C=(7,0,−1) và D=(0,-4,0)D=(0,−4,0), tìm một mặt phẳng chứa các điểm A=(6,7,2)A=(6,7,2) và B=(-8,3,-1)B=(−8,3,−1) song song với đường thẳng 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)
Bước 2
Đầu tiên, tính vectơ chỉ phương của đường thẳng đi qua các điểm CC và DD. Điều này có thể được thực hiện bằng cách lấy các giá trị tọa độ của điểm CC và trừ chúng khỏi điểm DD.
VCD=<xD-xC,yD-yC,zD-zC>VCD=<xD−xC,yD−yC,zD−zC>
Bước 3
Thay thế các giá trị của xx, yy, và zz và sau đó rút gọn để có được vectơ chỉ phương VCDVCD cho đường thẳng CDCD.
VCD=⟨-7,-4,1⟩VCD=⟨−7,−4,1⟩
Bước 4
Tính vectơ chỉ phương của một đường thẳng đi qua các điểm AA và BB bằng cách sử dụng cùng một phương pháp.
VAB=<xB-xA,yB-yA,zB-zA>VAB=<xB−xA,yB−yA,zB−zA>
Bước 5
Thay thế các giá trị của xx, yy, và zz và sau đó rút gọn để có được vectơ chỉ phương VABVAB cho đường thẳng ABAB.
VAB=⟨-14,-4,-3⟩VAB=⟨−14,−4,−3⟩
Bước 6
Mặt phẳng đáp án sẽ gồm một đường thẳng chứa các điểm AA và BB và với vectơ chỉ phương VABVAB. Để mặt phẳng này song song với đường thẳng CDCD, hãy tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng mà cũng trực giao với vectơ chỉ phương của đường thẳng CDCD. Tính vectơ pháp tuyến bằng cách tìm tích chéo VABVABxVCDVCD bằng cách tìm định thức của ma trận [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⎤⎥⎦
Bước 7
Bước 7.1
Chọn hàng hoặc cột có nhiều phần tử 00 nhất. Nếu không có phần tử 00 nào, hãy chọn hàng hoặc cột bất kỳ. Nhân mỗi phần tử trong hàng 11 với đồng hệ số tương ứng rồi cộng lại.
Bước 7.1.1
Xem xét biểu đồ dấu tương ứng.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
Bước 7.1.2
Đồng hệ số là định thức con có dấu thay đổi nếu các chỉ số khớp với vị trí -− trên biểu đồ dấu.
Bước 7.1.3
Định thức con của a11a11 là định thức có hàng 11 và cột 11 bị xóa.
|-4-3-41|∣∣∣−4−3−41∣∣∣
Bước 7.1.4
Nhân phần tử a11a11 với đồng hệ số tương ứng.
i|-4-3-41|i∣∣∣−4−3−41∣∣∣
Bước 7.1.5
Định thức con của a12a12 là định thức có hàng 11 và cột 22 bị xóa.
|-14-3-71|∣∣∣−14−3−71∣∣∣
Bước 7.1.6
Nhân phần tử a12a12 với đồng hệ số tương ứng.
-|-14-3-71|j−∣∣∣−14−3−71∣∣∣j
Bước 7.1.7
Định thức con của a13a13 là định thức có hàng 11 và cột 33 bị xóa.
|-14-4-7-4|∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣
Bước 7.1.8
Nhân phần tử a13a13 với đồng hệ số tương ứng.
|-14-4-7-4|k∣∣∣−14−4−7−4∣∣∣k
Bước 7.1.9
Cộng các số hạng với nhau.
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
Bước 7.2
Tính |-4-3-41|∣∣∣−4−3−41∣∣∣.
Bước 7.2.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |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
Bước 7.2.2
Rút gọn định thức.
Bước 7.2.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 7.2.2.1.1
Nhân -4−4 với 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
Bước 7.2.2.1.2
Nhân -(-4⋅-3)−(−4⋅−3).
Bước 7.2.2.1.2.1
Nhân -4−4 với -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
Bước 7.2.2.1.2.2
Nhân -1−1 với 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
Bước 7.2.2.2
Trừ 1212 khỏi -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
Bước 7.3
Tính |-14-3-71|∣∣∣−14−3−71∣∣∣.
Bước 7.3.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i⋅-16-(-14⋅1-(-7⋅-3))j+|-14-4-7-4|k
Bước 7.3.2
Rút gọn định thức.
Bước 7.3.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 7.3.2.1.1
Nhân -14 với 1.
i⋅-16-(-14-(-7⋅-3))j+|-14-4-7-4|k
Bước 7.3.2.1.2
Nhân -(-7⋅-3).
Bước 7.3.2.1.2.1
Nhân -7 với -3.
i⋅-16-(-14-1⋅21)j+|-14-4-7-4|k
Bước 7.3.2.1.2.2
Nhân -1 với 21.
i⋅-16-(-14-21)j+|-14-4-7-4|k
i⋅-16-(-14-21)j+|-14-4-7-4|k
i⋅-16-(-14-21)j+|-14-4-7-4|k
Bước 7.3.2.2
Trừ 21 khỏi -14.
i⋅-16--35j+|-14-4-7-4|k
i⋅-16--35j+|-14-4-7-4|k
i⋅-16--35j+|-14-4-7-4|k
Bước 7.4
Tính |-14-4-7-4|.
Bước 7.4.1
Có thể tìm được định thức của một 2×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb.
i⋅-16--35j+(-14⋅-4-(-7⋅-4))k
Bước 7.4.2
Rút gọn định thức.
Bước 7.4.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 7.4.2.1.1
Nhân -14 với -4.
i⋅-16--35j+(56-(-7⋅-4))k
Bước 7.4.2.1.2
Nhân -(-7⋅-4).
Bước 7.4.2.1.2.1
Nhân -7 với -4.
i⋅-16--35j+(56-1⋅28)k
Bước 7.4.2.1.2.2
Nhân -1 với 28.
i⋅-16--35j+(56-28)k
i⋅-16--35j+(56-28)k
i⋅-16--35j+(56-28)k
Bước 7.4.2.2
Trừ 28 khỏi 56.
i⋅-16--35j+28k
i⋅-16--35j+28k
i⋅-16--35j+28k
Bước 7.5
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 7.5.1
Di chuyển -16 sang phía bên trái của i.
-16⋅i--35j+28k
Bước 7.5.2
Nhân -1 với -35.
-16i+35j+28k
-16i+35j+28k
-16i+35j+28k
Bước 8
Bước 8.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 8.1.1
Nhân -16 với 6.
-96+(35)⋅7+(28)⋅2
Bước 8.1.2
Nhân 35 với 7.
-96+245+(28)⋅2
Bước 8.1.3
Nhân 28 với 2.
-96+245+56
-96+245+56
Bước 8.2
Rút gọn bằng cách cộng các số.
Bước 8.2.1
Cộng -96 và 245.
149+56
Bước 8.2.2
Cộng 149 và 56.
205
205
205
Bước 9
Cộng hằng số để tìm phương trình mặt phẳng là (-16)x+(35)y+(28)z=205.
(-16)x+(35)y+(28)z=205
Bước 10
Nhân 28 với z.
-16x+35y+28z=205