Math Problem Statement
когда у нас есть две плоскости, они пересекаются, и у нас появляется прямая, мы как ищем направляющий вектор?
Solution
Когда две плоскости пересекаются, их пересечение образует прямую. Чтобы найти направляющий вектор этой прямой, мы используем векторное произведение нормальных векторов обеих плоскостей. Процесс выглядит так:
1. Найти нормальные векторы плоскостей
Каждая плоскость задается уравнением вида: Здесь и — нормальные векторы плоскостей.
2. Взять векторное произведение нормальных векторов
Направляющий вектор прямой пересечения можно найти как: Формула для векторного произведения:
\begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ A_1 & B_1 & C_1 \\ A_2 & B_2 & C_2 \end{vmatrix}$$ Где $$\vec{i}, \vec{j}, \vec{k}$$ — единичные векторы по осям $$x, y, z$$. Разложив определитель, мы получаем: $$\vec{d} = \big( B_1C_2 - B_2C_1, C_1A_2 - C_2A_1, A_1B_2 - A_2B_1 \big)$$ ### 3. Интерпретация Полученный вектор $$\vec{d}$$ будет направляющим вектором прямой пересечения. --- ### Пример: Пусть даны плоскости: 1. $$2x + 3y - z + 4 = 0$$ (нормальный вектор $$\vec{n}_1 = (2, 3, -1)$$) 2. $$x - 2y + 4z - 5 = 0$$ (нормальный вектор $$\vec{n}_2 = (1, -2, 4)$$). Вычислим направляющий вектор: $$\vec{d} = \begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ 2 & 3 & -1 \\ 1 & -2 & 4 \end{vmatrix} = \big( 3 \cdot 4 - (-2)(-1), - (2 \cdot 4 - 1 \cdot (-1)), 2(-2) - 3 \cdot 1 \big)$$ $$\vec{d} = \big( 12 - 2, -(8 + 1), -4 - 3 \big) = (10, -9, -7)$$ Направляющий вектор прямой пересечения: $$\vec{d} = (10, -9, -7)$$. --- ### Хотите задать вопросы или получить дополнительные пояснения? 1. Как найти точку, лежащую на прямой пересечения? 2. Почему векторное произведение нормальных векторов дает направляющий вектор? 3. Можно ли найти прямую пересечения с помощью параметрических уравнений? 4. Что делать, если плоскости параллельны или совпадают? 5. Как проверить, что найденный вектор действительно направляющий? **Совет:** Всегда проверяйте, что нормальные векторы не коллинеарны. Если они коллинеарны, плоскости либо параллельны, либо совпадают.Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Linear Algebra
Vector Calculus
Geometry
Formulas
Vector product formula: d = n1 × n2
Determinant expansion for vector product: d = (B1C2 - B2C1, C1A2 - C2A1, A1B2 - A2B1)
Theorems
Properties of vector cross product
Plane intersection theorem
Suitable Grade Level
Undergraduate level or advanced high school (Grades 11-12)