Введите задачу...
Математический анализ Примеры
,
Этап 1
Этап 1.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2
Чтобы найти пересечение прямой, проходящей через точку перпендикулярно плоскости , с плоскостью :
1. Найдем векторы нормали плоскости и плоскости , где векторы нормали — это и . Проверим, равно ли скалярное произведение 0.
2. Создадим набор параметрических уравнений, таких как , и .
3. Подставим эти уравнения в уравнение для плоскости так, чтобы , и решим для
4. Используя значение , решим параметрические уравнения , и относительно , чтобы найти пересечение .
Этап 3
Этап 3.1
представляет собой . Найдем вектор нормали из уравнения плоскости вида .
Этап 3.2
представляет собой . Найдем вектор нормали из уравнения плоскости вида .
Этап 3.3
Вычислим скалярное произведение и , суммируя произведения соответствующих значений , и в векторах нормали.
Этап 3.4
Упростим скалярное произведение.
Этап 3.4.1
Избавимся от скобок.
Этап 3.4.2
Упростим каждый член.
Этап 3.4.2.1
Умножим на .
Этап 3.4.2.2
Умножим на .
Этап 3.4.2.3
Умножим на .
Этап 3.4.3
Упростим путем добавления чисел.
Этап 3.4.3.1
Добавим и .
Этап 3.4.3.2
Добавим и .
Этап 4
Затем составим набор параметрических уравнений , и , используя начало координат для точки и значения из вектора нормали для получения значений , и . Этот набор параметрических уравнений представляет прямую, проходящую через начало координат и перпендикулярную .
Этап 5
Подставим выражение для , и в уравнение для .
Этап 6
Этап 6.1
Решим относительно .
Этап 6.1.1
Упростим .
Этап 6.1.1.1
Добавим и .
Этап 6.1.1.2
Умножим на .
Этап 6.1.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.2
Чтобы избавиться от знака корня в левой части уравнения, возведем обе части в степень .
Этап 6.3
Упростим каждую часть уравнения.
Этап 6.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 6.3.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.2.1
Упростим .
Этап 6.3.2.1.1
Вычтем из .
Этап 6.3.2.1.2
Перепишем в виде .
Этап 6.3.2.1.3
Применим правило умножения к .
Этап 6.3.2.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 6.3.2.1.4.1
Перенесем .
Этап 6.3.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 6.3.2.1.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 6.3.2.1.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.3.2.1.4.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 6.3.2.1.4.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.3.2.1.4.5
Добавим и .
Этап 6.3.2.1.5
Применим правило умножения к .
Этап 6.3.2.1.6
Перемножим экспоненты в .
Этап 6.3.2.1.6.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.3.2.1.6.2
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.2.1.6.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.2.1.6.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.2.1.7
Возведем в степень .
Этап 6.3.2.1.8
Перемножим экспоненты в .
Этап 6.3.2.1.8.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.3.2.1.8.2
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.2.1.8.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.2.1.8.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.2.1.9
Упростим.
Этап 6.3.3
Упростим правую часть.
Этап 6.3.3.1
Упростим .
Этап 6.3.3.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 6.3.3.1.2
Возведем в степень .
Этап 6.3.3.1.3
Умножим на .
Этап 6.4
Решим относительно .
Этап 6.4.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.4.2
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 6.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.4.2.1.1
Изменим порядок и .
Этап 6.4.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.4.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.4.2.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 6.4.2.2
Перепишем в виде .
Этап 6.4.2.3
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу суммы кубов, , где и .
Этап 6.4.2.4
Разложим на множители.
Этап 6.4.2.4.1
Упростим.
Этап 6.4.2.4.1.1
Умножим на .
Этап 6.4.2.4.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 6.4.2.4.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 6.4.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.4.4
Приравняем к .
Этап 6.4.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.4.5.1
Приравняем к .
Этап 6.4.5.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.4.6
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.4.6.1
Приравняем к .
Этап 6.4.6.2
Решим относительно .
Этап 6.4.6.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 6.4.6.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 6.4.6.2.3
Упростим.
Этап 6.4.6.2.3.1
Упростим числитель.
Этап 6.4.6.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.4.6.2.3.1.2
Умножим .
Этап 6.4.6.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 6.4.6.2.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.3.1.6
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.3.2
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 6.4.6.2.4.1
Упростим числитель.
Этап 6.4.6.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.4.6.2.4.1.2
Умножим .
Этап 6.4.6.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 6.4.6.2.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.4.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.4.1.6
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.4.2
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.4.3
Заменим на .
Этап 6.4.6.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 6.4.6.2.5.1
Упростим числитель.
Этап 6.4.6.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.4.6.2.5.1.2
Умножим .
Этап 6.4.6.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 6.4.6.2.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.5.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.5.1.6
Перепишем в виде .
Этап 6.4.6.2.5.2
Умножим на .
Этап 6.4.6.2.5.3
Заменим на .
Этап 6.4.6.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 6.4.7
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 7
Этап 7.1
Решим уравнение относительно .
Этап 7.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 7.1.2
Упростим .
Этап 7.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 7.1.2.1.1
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 7.1.2.1.2
Упростим каждый элемент матрицы.
Этап 7.1.2.1.2.1
Умножим на .
Этап 7.1.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 7.1.2.2
Добавим и .
Этап 7.2
Решим уравнение относительно .
Этап 7.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 7.2.2
Упростим .
Этап 7.2.2.1
Умножим на .
Этап 7.2.2.2
Добавим и .
Этап 7.3
Решим уравнение относительно .
Этап 7.3.1
Избавимся от скобок.
Этап 7.3.2
Упростим .
Этап 7.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 7.3.2.1.1
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 7.3.2.1.2
Упростим каждый элемент матрицы.
Этап 7.3.2.1.2.1
Умножим на .
Этап 7.3.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 7.3.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 7.3.2.1.2.4
Умножим на .
Этап 7.3.2.2
Добавим и .
Этап 7.4
Решенные параметрические уравнения относительно , и .
Этап 8
Использование значений, вычисленных для , и , найденная точка пересечения: .