Algebra Esempi

$7 x + 3 = y - 1$ , $y = 3 x$

Passaggio 1

Scrivi ciascuna equazione del piano in forma standard.

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Passaggio 1.1

Sottrai $3$ da entrambi i lati dell'equazione.

$7 x = y - 1 - 3, y = 3 x$

Passaggio 1.2

Sottrai $y$ da entrambi i lati dell'equazione.

$7 x - y = - 1 - 3, y = 3 x$

Passaggio 1.3

Sottrai $3 x$ da entrambi i lati dell'equazione.

$7 x - y = - 1 - 3, y - 3 x = 0$

Passaggio 1.4

Sottrai $3$ da $- 1$ .

$7 x - y = - 4, y - 3 x = 0$

Passaggio 2

Per determinare l'intersezione di una retta passante per il punto $(p, q, r)$ e perpendicolare al piano $P_{1}$ $a x + b y + c z = d$ e al piano $P_{2}$ $e x + f y + g z = h$ :

1. Trova i vettori normali del piano $P_{1}$ e del piano $P_{2}$ , dove i vettori normali sono $n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩$ e $n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩$ . Verifica se il prodotto scalare è 0.

2. Crea una serie di equazioni parametriche tale che $x = p + a t$ , $y = q + b t$ e $z = r + c t$ .

3. Sostituisci queste equazioni nell'equazione del piano $P_{2}$ in modo tale che $e (p + a t) + f (q + b t) + g (r + c t) = h$ e risolvi per $t$ .

4. usando il valore di $t$ , risolvi le equazioni parametriche $x = p + a t$ , $y = q + b t$ e $z = r + c t$ per $t$ per trovare l'intersezione $(x, y, z)$ .

Passaggio 3

Trova i vettori normali per ciascun piano e determina se sono perpendicolari calcolando il prodotto scalare.

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Passaggio 3.1

$P_{1}$ è $7 x - y = - 4$ . Calcola il vettore normale $n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩$ dall'equazione del piano della forma $a x + b y + c z = d$ .

$n_{1} = ⟨ 7, - 1, 0 ⟩$

Passaggio 3.2

$P_{2}$ è $y - 3 x = 0$ . Calcola il vettore normale $n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩$ dall'equazione del piano della forma $e x + f y + g z = h$ .

$n_{2} = ⟨ - 3, 1, 0 ⟩$

Passaggio 3.3

Calcola il prodotto scalare di $n_{1}$ e $n_{2}$ sommando i prodotti dei corrispondenti valori $x$ , $y$ e $z$ nei vettori normali.

$7 \cdot - 3 - 1 \cdot 1 + 0 \cdot 0$

Passaggio 3.4

Semplifica il prodotto scalare.

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Passaggio 3.4.1

Rimuovi le parentesi.

$7 \cdot - 3 - 1 \cdot 1 + 0 \cdot 0$

Passaggio 3.4.2

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 3.4.2.1

Moltiplica $7$ per $- 3$ .

$- 21 - 1 \cdot 1 + 0 \cdot 0$

Passaggio 3.4.2.2

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$- 21 - 1 + 0 \cdot 0$

Passaggio 3.4.2.3

Moltiplica $0$ per $0$ .

$- 21 - 1 + 0$

Passaggio 3.4.3

Semplifica aggiungendo e sottraendo.

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Passaggio 3.4.3.1

Sottrai $1$ da $- 21$ .

$- 22 + 0$

Passaggio 3.4.3.2

Somma $- 22$ e $0$ .

$- 22$

Passaggio 4

Quindi costruisci una serie di equazioni parametriche $x = p + a t$ , $y = q + b t$ e $z = r + c t$ usando l'origine $(0, 0, 0)$ per il punto $(p, q, r)$ e i valori del vettore normale $- 22$ per i valori di $a$ , $b$ e $c$ . Questa serie di equazioni parametriche rappresenta la retta attraverso l'origine perpendicolare a $P_{1}$ $7 x - y = - 4$ .

$x = 0 + 7 \cdot t$

$y = 0 + - 1 \cdot t$

$z = 0 + 0 \cdot t$

Passaggio 5

Sostituisci l'espressione a $x$ , $y$ e $z$ nell'equazione per $P_{2}$ $y - 3 x = 0$ .

$(0 - 1 \cdot t) - 3 (0 + 7 \cdot t) = 0$

Passaggio 6

Risolvi l'equazione per $t$ .

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Passaggio 6.1

Semplifica $(0 - 1 \cdot t) - 3 (0 + 7 \cdot t)$ .

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Passaggio 6.1.1

Combina i termini opposti in $(0 - 1 \cdot t) - 3 (0 + 7 \cdot t)$ .

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Passaggio 6.1.1.1

Sottrai $1 \cdot t$ da $0$ .

$- 1 \cdot t - 3 (0 + 7 \cdot t) = 0$

Passaggio 6.1.1.2

Somma $0$ e $7 \cdot t$ .

$- 1 \cdot t - 3 (7 \cdot t) = 0$

Passaggio 6.1.2

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 6.1.2.1

Riscrivi $- 1 t$ come $- t$ .

$- t - 3 (7 \cdot t) = 0$

Passaggio 6.1.2.2

Moltiplica $7$ per $- 3$ .

$- t - 21 t = 0$

Passaggio 6.1.3

Sottrai $21 t$ da $- t$ .

$- 22 t = 0$

Passaggio 6.2

Dividi per $- 22$ ciascun termine in $- 22 t = 0$ e semplifica.

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Passaggio 6.2.1

Dividi per $- 22$ ciascun termine in $- 22 t = 0$ .

$\frac{- 22 t}{- 22} = \frac{0}{- 22}$

Passaggio 6.2.2

Semplifica il lato sinistro.

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Passaggio 6.2.2.1

Elimina il fattore comune di $- 22$ .

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Passaggio 6.2.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$\frac{- 22 t}{- 22} = \frac{0}{- 22}$

Passaggio 6.2.2.1.2

Dividi $t$ per $1$ .

$t = \frac{0}{- 22}$

Passaggio 6.2.3

Semplifica il lato destro.

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Passaggio 6.2.3.1

Dividi $0$ per $- 22$ .

$t = 0$

Passaggio 7

Risolvi l'equazione parametrica per $x$ , $y$ e $z$ usando il valore di $t$

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Passaggio 7.1

Risolvi l'equazione per $x$ .

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Passaggio 7.1.1

Rimuovi le parentesi.

$x = 0 + 7 \cdot (0)$

Passaggio 7.1.2

Semplifica $0 + 7 \cdot (0)$ .

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Passaggio 7.1.2.1

Moltiplica $7$ per $0$ .

$x = 0 + 0$

Passaggio 7.1.2.2

Somma $0$ e $0$ .

$x = 0$

Passaggio 7.2

Risolvi l'equazione per $y$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.2.1

Rimuovi le parentesi.

$y = 0 - 1 \cdot 0$

Passaggio 7.2.2

Sottrai $0$ da $0$ .

$y = 0$

Passaggio 7.3

Risolvi l'equazione per $z$ .

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Passaggio 7.3.1

Rimuovi le parentesi.

$z = 0 + 0 \cdot (0)$

Passaggio 7.3.2

Semplifica $0 + 0 \cdot (0)$ .

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Passaggio 7.3.2.1

Moltiplica $0$ per $0$ .

$z = 0 + 0$

Passaggio 7.3.2.2

Somma $0$ e $0$ .

$z = 0$

Passaggio 7.4

Le equazioni parametriche risolte per $x$ , $y$ e $z$ .

$x = 0$

$y = 0$

$z = 0$

$x = 0$

$y = 0$

$z = 0$

Passaggio 8

Usando i valori calcolati per $x$ , $y$ e $z$ , il punto di intersezione risulta essere $(0, 0, 0)$ .

$(0, 0, 0)$