Đại số Ví dụ
(1,1,1) , (1,2,3) , (2,2,2) , (4,7,10)
Bước 1
Cho các điểm C=(2,2,2) và D=(4,7,10), tìm một mặt phẳng chứa các điểm A=(1,1,1) và B=(1,2,3) song song với đường thẳng CD.
A=(1,1,1)
B=(1,2,3)
C=(2,2,2)
D=(4,7,10)
Bước 2
Đầu tiên, tính vectơ chỉ phương của đường thẳng đi qua các điểm C và D. Điều này có thể được thực hiện bằng cách lấy các giá trị tọa độ của điểm C và trừ chúng khỏi điểm D.
VCD=<xD−xC,yD−yC,zD−zC>
Bước 3
Thay thế các giá trị của x, y, và z và sau đó rút gọn để có được vectơ chỉ phương VCD cho đường thẳng CD.
VCD=⟨2,5,8⟩
Bước 4
Tính vectơ chỉ phương của một đường thẳng đi qua các điểm A và B bằng cách sử dụng cùng một phương pháp.
VAB=<xB−xA,yB−yA,zB−zA>
Bước 5
Thay thế các giá trị của x, y, và z và sau đó rút gọn để có được vectơ chỉ phương VAB cho đường thẳng AB.
VAB=⟨0,1,2⟩
Bước 6
Mặt phẳng đáp án sẽ gồm một đường thẳng chứa các điểm A và B và với vectơ chỉ phương VAB. Để mặt phẳng này song song với đường thẳng CD, hãy tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng mà cũng trực giao với vectơ chỉ phương của đường thẳng CD. Tính vectơ pháp tuyến bằng cách tìm tích chéo VABxVCD bằng cách tìm định thức của ma trận ⎡⎢⎣ijkxB−xAyB−yAzB−zAxD−xCyD−yCzD−zC⎤⎥⎦.
⎡⎢⎣ijk012258⎤⎥⎦
Bước 7
Bước 7.1
Chọn hàng hoặc cột có nhiều phần tử 0 nhất. Nếu không có phần tử 0 nào, hãy chọn hàng hoặc cột bất kỳ. Nhân mỗi phần tử trong hàng 1 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 a11 là định thức có hàng 1 và cột 1 bị xóa.
∣∣∣1258∣∣∣
Bước 7.1.4
Nhân phần tử a11 với đồng hệ số tương ứng.
i∣∣∣1258∣∣∣
Bước 7.1.5
Định thức con của a12 là định thức có hàng 1 và cột 2 bị xóa.
∣∣∣0228∣∣∣
Bước 7.1.6
Nhân phần tử a12 với đồng hệ số tương ứng.
−∣∣∣0228∣∣∣j
Bước 7.1.7
Định thức con của a13 là định thức có hàng 1 và cột 3 bị xóa.
∣∣∣0125∣∣∣
Bước 7.1.8
Nhân phần tử a13 với đồng hệ số tương ứng.
∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.1.9
Cộng các số hạng với nhau.
i∣∣∣1258∣∣∣−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
i∣∣∣1258∣∣∣−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.2
Tính ∣∣∣1258∣∣∣.
Bước 7.2.1
Có thể tìm được định thức của một 2×2 ma trận bằng công thức ∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i(1⋅8−5⋅2)−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣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 8 với 1.
i(8−5⋅2)−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.2.2.1.2
Nhân −5 với 2.
i(8−10)−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
i(8−10)−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.2.2.2
Trừ 10 khỏi 8.
i⋅−2−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
i⋅−2−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
i⋅−2−∣∣∣0228∣∣∣j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.3
Tính ∣∣∣0228∣∣∣.
Bước 7.3.1
Có thể tìm được định thức của một 2×2 ma trận bằng công thức ∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i⋅−2−(0⋅8−2⋅2)j+∣∣∣0125∣∣∣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 0 với 8.
i⋅−2−(0−2⋅2)j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.3.2.1.2
Nhân −2 với 2.
i⋅−2−(0−4)j+∣∣∣0125∣∣∣k
i⋅−2−(0−4)j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.3.2.2
Trừ 4 khỏi 0.
i⋅−2−−4j+∣∣∣0125∣∣∣k
i⋅−2−−4j+∣∣∣0125∣∣∣k
i⋅−2−−4j+∣∣∣0125∣∣∣k
Bước 7.4
Tính ∣∣∣0125∣∣∣.
Bước 7.4.1
Có thể tìm được định thức của một 2×2 ma trận bằng công thức ∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
i⋅−2−−4j+(0⋅5−2⋅1)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 0 với 5.
i⋅−2−−4j+(0−2⋅1)k
Bước 7.4.2.1.2
Nhân −2 với 1.
i⋅−2−−4j+(0−2)k
i⋅−2−−4j+(0−2)k
Bước 7.4.2.2
Trừ 2 khỏi 0.
i⋅−2−−4j−2k
i⋅−2−−4j−2k
i⋅−2−−4j−2k
Bước 7.5
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 7.5.1
Di chuyển −2 sang phía bên trái của i.
−2⋅i−−4j−2k
Bước 7.5.2
Nhân −1 với −4.
−2i+4j−2k
−2i+4j−2k
−2i+4j−2k
Bước 8
Bước 8.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 8.1.1
Nhân −2 với 1.
−2+(4)⋅1+(−2)⋅1
Bước 8.1.2
Nhân 4 với 1.
−2+4+(−2)⋅1
Bước 8.1.3
Nhân −2 với 1.
−2+4−2
−2+4−2
Bước 8.2
Rút gọn bằng cách cộng và trừ.
Bước 8.2.1
Cộng −2 và 4.
2−2
Bước 8.2.2
Trừ 2 khỏi 2.
0
0
0
Bước 9
Cộng hằng số để tìm phương trình mặt phẳng là (−2)x+(4)y+(−2)z=0.
(−2)x+(4)y+(−2)z=0
Bước 10
Nhân −2 với z.
−2x+4y−2z=0