2009-08-18, 20:30
  #1
Medlem
Hej!
Frsta posten p flashback och jag hoppas att ngon drute kan hjlpa mig!
Jag har fljande flervariabelanalysproblem:
Bestm ekvationer fr alla plan som tangerar ytan x^2 + 2y^2 + 3z^2 = 6 och som innehller punkterna (6, 0, 0) och (0, 3, 0).
Punkterna behver som jag frsttt det inte ligga p ytan utan bara i tangentplanet.

Jag antar att man ska stlla upp ngon form av ekvationssystem mha ekvationen fr gradF = (2x, 4y, 6z) men sen kommer jag inte s mycket lngre!
Tacksam fr hjlp!
Citera
2009-08-18, 22:50
  #2
Medlem
Lt S vara den givna ytan (en ellipsoid).

Lt P0 = (x0, y0, z0) vara en punkt p S.

Tangentplanet T till S i P0 ges av ekvationen (2x0, 4y0, 6z0) * (x, y, z) = c, dr c r en konstant.

Eftersom P0 ligger i T gller (2x0, 4y0, 6z0) * (x0, y0, z0) = c, dvs 2x0^2 + 4y0^2 + 6z0^2 = c.

Eftersom P0 ligger p S gller samtidigt att x0^2 + 2y0^2 + 3z0^2 = 6. Hrur fr vi c = 2(x0^2 + 2y0^2 + 3z0^2) = 2*6 = 12.

Vi vet nu att (6, 0, 0) ligger i tangentplanet, s 2x0 * 6 = c, dvs x0 = c/12 = 1. Likas gller 4y0 * 3 = c, dvs y0 = c/12 = 1.

Vi kan nu bestmma z0 genom ytans ekvation: 3z0^2 = 6 - x0^2 - 2y0^2 = 6 - 1^2 - 2*1^2 = 3, dvs z0 = 1.

Tangentplanets ekvation r allts (2, 4, 6) * (x, y, z) = 12.
Citera
2009-08-18, 23:11
  #3
Medlem
Tack!

Citat:
Ursprungligen postat av manne1973
Lt S vara den givna ytan (en ellipsoid).

Lt P0 = (x0, y0, z0) vara en punkt p S.

Tangentplanet T till S i P0 ges av ekvationen (2x0, 4y0, 6z0) * (x, y, z) = c, dr c r en konstant.

Eftersom P0 ligger i T gller (2x0, 4y0, 6z0) * (x0, y0, z0) = c, dvs 2x0^2 + 4y0^2 + 6z0^2 = c.

Eftersom P0 ligger p S gller samtidigt att x0^2 + 2y0^2 + 3z0^2 = 6. Hrur fr vi c = 2(x0^2 + 2y0^2 + 3z0^2) = 2*6 = 12.

Vi vet nu att (6, 0, 0) ligger i tangentplanet, s 2x0 * 6 = c, dvs x0 = c/12 = 1. Likas gller 4y0 * 3 = c, dvs y0 = c/12 = 1.

Vi kan nu bestmma z0 genom ytans ekvation: 3z0^2 = 6 - x0^2 - 2y0^2 = 6 - 1^2 - 2*1^2 = 3, dvs z0 = 1.

Tangentplanets ekvation r allts (2, 4, 6) * (x, y, z) = 12.
Tack s mycket fr hjlpen! Har aldrig riktigt frsttt hur man skulle lsa den hr typen av uppgifter. Mycket hjlpsamt!

Hr kommer d en frga p samma tema, men som inte rr den hr uppgiften:
"Vi har en nivyta 2x^3 - y*x^2 - y^2 - z + 11 = 0, bestm tangentplanet till ytan i punkten, (vilket jag gjort, och fr det till 12(x-2)-12(y-3)-z=0, vilket enl facit r rtt). Bestm sedan den vinkel som tangentplanet i punkten (2,3,0) bildar med xy-planet."

Hr vet jag inte vilken vg jag ska g. Jag vet hur man fr fram vinkeln mellan tv vektorer (rta linjer) genom v = arccos(v1*v2/(abs(v1)*abs(v2))) men jag vet inte riktigt vilka vektorer jag ska vlja.
Antingen s vljer jag tangentvektorn eller normalvektorn i den givna punkten p tangentplanet. Hur fr jag fram dessa i utifrn beskrivningen jag har av tangentplanet?

Normalvektorn har jag innan (med endast x och y, inte z) tagit ut genom att skriva p formen
(x, y, z) =(2, 3, 0) + t(12, -12, -1), jag fr d ett ekvationssystem

x = 2 + 12t
y = 3 - 12t
z = -t

Detta ekvationssystem har jag lite svrt att lsa, fr om jag lser ut t ur versta och stter in i mellersta har jag inget kommer ja inte lngre, d de varken finns t eller z kvar i det resulterande uttrycket. r jag s ringrostig p ekvationssystem eller funkar inte denna metod fr att ta fram normalvektorn med 3 axlar?

Om jag sen ska ta fram en normalvektor fr xy-planet, rcker det d att jag har tv punkter i rymden (som r vinkelrta mot xy-planet) exempelvis
xyN = (1, 1, 0) - (1, 1, 1) = (0, 0, -1) och anvnder denna som en av vektorerna fr att rkna ut vinkeln?

Tips o hjlp mottages grna!
Citera
2009-08-19, 21:51
  #4
Medlem
Ta vinkeln mellan de tv planens normaler. Om ett plan har ekvationen ax + by + cz = d, s r (a, b, c) en normal. S 12(x-2)-12(y-3)-z=0 har (12, -12, -1) som en normal. Och xy-planet har (0, 0, 1) som en normal (vilket du br kunna utan att behva utfra berkningar).

Ppekande: (x, y, z) =(2, 3, 0) + t(12, -12, -1) r inte en normalvektor, utan en normallinje.
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in