Найти угол между плоскостями x-2y+4z=5 и 2x+4y-3z=2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения угла между двумя плоскостями необходимо найти угол между их нормальными векторами (векторами, перпендикулярными этим плоскостям). 1. Определение нормальных векторов Коэффициенты при переменных xx, yy и zz в уравнении плоскости являются координатами её вектора нормали.

  • Для первой плоскости x2y+4z=5x minus 2 y plus 4 z equals 5 вектор нормали:
    n1=(1,-2,4)modified n sub 1 with right arrow above equals open paren 1 comma negative 2 comma 4 close paren Для второй плоскости 2x+4y3z=22 x plus 4 y minus 3 z equals 2 вектор нормали:
    n2=(2,4,-3)modified n sub 2 with right arrow above equals open paren 2 comma 4 comma negative 3 close paren

2. Формула косинуса угла Угол ϕphi между плоскостями вычисляется через скалярное произведение их нормалей по формуле: cosϕ=|n1n2||n1||n2|cosine phi equals the fraction with numerator the absolute value of modified n sub 1 with right arrow above center dot modified n sub 2 with right arrow above end-absolute-value and denominator the absolute value of modified n sub 1 with right arrow above end-absolute-value center dot the absolute value of modified n sub 2 with right arrow above end-absolute-value end-fraction 3. Вычисление компонентов Скалярное произведение векторов ( n1n2modified n sub 1 with right arrow above center dot modified n sub 2 with right arrow above): n1n2=(12)+(-24)+(4-3)modified n sub 1 with right arrow above center dot modified n sub 2 with right arrow above equals open paren 1 center dot 2 close paren plus open paren negative 2 center dot 4 close paren plus open paren 4 center dot negative 3 close paren n1n2=2812=-18modified n sub 1 with right arrow above center dot modified n sub 2 with right arrow above equals 2 minus 8 minus 12 equals negative 18Модуль скалярного произведения: |18|=18the absolute value of minus 18 end-absolute-value equals 18. Длина вектора n1modified n sub 1 with right arrow above: |n1|=12+(-2)2+42=1+4+16=21the absolute value of modified n sub 1 with right arrow above end-absolute-value equals the square root of 1 squared plus open paren negative 2 close paren squared plus 4 squared end-root equals the square root of 1 plus 4 plus 16 end-root equals the square root of 21 end-root Длина вектора n2modified n sub 2 with right arrow above: |n2|=22+42+(-3)2=4+16+9=29the absolute value of modified n sub 2 with right arrow above end-absolute-value equals the square root of 2 squared plus 4 squared plus open paren negative 3 close paren squared end-root equals the square root of 4 plus 16 plus 9 end-root equals the square root of 29 end-root 4. Итоговый расчет Подставляем значения в формулу: cosϕ=182129=18609cosine phi equals the fraction with numerator 18 and denominator the square root of 21 end-root center dot the square root of 29 end-root end-fraction equals the fraction with numerator 18 and denominator the square root of 609 end-root end-fraction Чтобы найти сам угол, воспользуемся функцией арккосинуса: ϕ=arccos(18609)phi equals arc cosine open paren the fraction with numerator 18 and denominator the square root of 609 end-root end-fraction close paren Приблизительное значение:

  • cosϕ1824.6780.7294cosine phi is approximately equal to 18 over 24.678 end-fraction is approximately equal to 0.7294 ϕ43.16phi is approximately equal to 43.16 raised to the composed with power или 0.7530.753 рад.

Ответ: arccos(18609)arc cosine open paren the fraction with numerator 18 and denominator the square root of 609 end-root end-fraction close paren . Хотите, чтобы я проверил эти плоскости на перпендикулярность или параллельность с другими заданными плоскостями?

Форма ответа

Ваш аватар