Przejdź do treści
Cała strona · Podręcznik · szkoła średnia

NOWA MATeMAtyka 1. Zakres podstawowy i rozszerzony — strona 237

rozdział 5. Funkcja liniowa · temat „Dowiedz się więcej” · 4 zadania z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 1

Podczas tego ćwiczenia trzeba w dwóch układach znaleźć wspólny punkt trzech płaszczyzn, rozwiązując odpowiedni układ trzech równań.

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) Dodając pierwsze dwa równania, otrzymujemy 6x=66x=6, więc x=1x=1. Pierwsze równanie daje wtedy z−y=2z-y=2, czyli z=y+2z=y+2. Po podstawieniu do trzeciego:

3−3y+y+2=1,y=2,z=4.3-3y+y+2=1,\qquad y=2,\qquad z=4.

b) Odejmując pierwsze równanie od trzeciego, dostajemy −2z=2-2z=2, zatem z=−1z=-1. Pozostaje układ

x+2y=8,2x+y=1,x+2y=8,\qquad 2x+y=1,

z którego x=−2x=-2, y=5y=5.

Odpowiedź

a) (1,2,4)(1,2,4); b) (−2,5,−1)(-2,5,-1).

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 2

Zapisujemy równania płaszczyzn współrzędnych zawierających poszczególne pary osi przestrzennego układu.

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Płaszczyzna zawierająca dwie osie współrzędnych jest płaszczyzną wyznaczoną przez te osie. Trzecia współrzędna każdego jej punktu wynosi zero:

  • dla osi OXOX i OYOY zerowa jest współrzędna zz;
  • dla osi OXOX i OZOZ zerowa jest współrzędna yy;
  • dla osi OYOY i OZOZ zerowa jest współrzędna xx.
Odpowiedź

a) z=0z=0; b) y=0y=0; c) x=0x=0.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 3

Rozważamy tutaj, jak w dwóch przypadkach wyznaczyć równanie płaszczyzny przechodzącej przez trzy punkty o podanych współrzędnych.

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) Dla równania Ax+By+Cz+D=0Ax+By+Cz+D=0 podstawienie trzech punktów prowadzi do proporcji A:B:C=2:1:1A:B:C=2:1:1. Z punktu A(1,1,0)A(1,1,0) mamy 2+1+D=02+1+D=0, więc D=−3D=-3.

b) Wektory

AB→=(−1,3,3),AC→=(1,2,7)\overrightarrow{AB}=(-1,3,3),\qquad \overrightarrow{AC}=(1,2,7)

mają iloczyn wektorowy proporcjonalny do (3,2,−1)(3,2,-1), więc jest to wektor normalny płaszczyzny. Z punktu A(2,0,2)A(2,0,2):

3⋅2+2⋅0−2+D=0,D=−4.3\cdot2+2\cdot0-2+D=0,\qquad D=-4.
Odpowiedź

a) 2x+y+z−3=02x+y+z-3=0; b) 3x+2y−z−4=03x+2y-z-4=0.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 4

Zadanie pokazuje, jak korzystając ze współrzędnych wierzchołków prostopadłościanu zapisać równania płaszczyzn jego sześciu ścian.

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Współrzędne wierzchołków pokazują, że prostopadłościan rozciąga się od 00 do 11 w kierunku osi OXOX, od 00 do 22 w kierunku OYOY i od 00 do 33 w kierunku OZOZ. Każda para przeciwległych ścian ma więc stałą jedną współrzędną.

Odpowiedź

Równania sześciu płaszczyzn to

x=0,x=1,y=0,y=2,z=0,z=3.x=0,\quad x=1,\quad y=0,\quad y=2,\quad z=0,\quad z=3.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem