Wat is de eenheidsvector die orthogonaal is ten opzichte van het vlak dat (8i + 12j + 14k) en (2i + 3j - 7k) bevat?

Wat is de eenheidsvector die orthogonaal is ten opzichte van het vlak dat (8i + 12j + 14k) en (2i + 3j - 7k) bevat?
Anonim

Antwoord:

# vecu = <(-3sqrt (13)) / 13, (2sqrt (13)) / 13, 0> #

Uitleg:

Een vector die orthogonaal (loodrecht, norma) is ten opzichte van een vlak dat twee vectoren bevat, is ook orthogonaal ten opzichte van de gegeven vectoren. We kunnen een vector vinden die orthogonaal is op beide gegeven vectoren door hun kruisproduct te nemen. We kunnen dan een eenheidsvector vinden in dezelfde richting als die vector.

Gegeven # veca = <8,12,14> # en # vecb = <2,3, -7> #, # Vecaxxvecb #wordt gevonden door

Voor de #ik# component, we hebben

#(12*-7)-(14*3)=-84-42=-126#

Voor de # J # component, we hebben

#-(8*-7)-(2*14)=--56-28=84#

Voor de # K # component, we hebben

#(8*3)-(12*2)=24-24=0#

Onze normale vector is # vecn = <-126,84,0> #

Om dit een eenheidsvector te maken, verdelen we de vector door zijn grootte. De omvang wordt gegeven door:

# | Vecn | = sqrt ((n_x) ^ 2 + (n_y) ^ 2 + (n_z) ^ 2) #

# | Vecn | = sqrt ((- 126) ^ 2 + (84) ^ 2 + (0) ^ 2) #

# | Vecn | = sqrt (15878 + 7056 + 0) = sqrt (22932) = 42sqrt (13) #

De eenheidsvector wordt dan gegeven door:

# Vecu = (vecaxxvecb) / (| vecaxxvecb |) #

#vecu = (<-126,84,0>) / (42sqrt (13)) #

# vecu = 1 / (42sqrt (13)) <-126,84,0> #

of equivalent,

# vecu = <-3 / (sqrt (13)), 2 / (sqrt (13)), 0> #

U kunt er ook voor kiezen om de noemer te rationaliseren:

# vecu = <(-3sqrt (13)) / 13, (2sqrt (13)) / 13, 0> #