וידאו · וקטורים גאומטריים ואלגבריים

ד9. ממצב הדדי של ישרים לפריסה של מישור

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

493 פריטים · 25 נושאים0%

סיכום שיעור

  • הסבר על מצבים הדדיים של זוג ישרים והשפעתם על יצירת מישור: ישרים מקבילים, חותכים, מתלכדים או מצטלבים. כולל דרכים למצוא משוואת מישור חוצה.
  • להבין מהם מצבים הדדיים של זוג ישרים גאומטריים
  • לזהות באיזה מצב הדדי נמצאים שני ישרים
  • לדעת מתי זוג ישרים יוצרים מישור יחיד, אין סוף מישורים או לא יוצרים מישור
  • לנקוט בתהליך למציאת משוואת מישור מפרמטרים של הישרים
  • מצבי זוג ישרים והשפעתם על מישור: הסבר על מצבי ישרים: מקבילים, נחתכים, מתלכדים ומצטלבים והקשרם ליצירת מישור או אי-יצירת מישור.
  • קריטריונים ליצירת מישור מחזקת הישרים: ליצירת מישור דרושים שלוש נקודות או נקודה עם שני וקטורים מייצגים.
  • תהליך מציאת משוואת מישור חוצה: אחרי זיהוי המצב ההדדי, מרכיבים משוואת מישור פרמטרית, מוציאים נורמל ודיפול וסוגרים במשוואה רגילה.

תרגול קצר

זיהוי מצב הדדי של שני ישרים

רמת קושי: קל

ממתין

נתונים שני ישרים במרחב: ישר א' וישר ב'. קבע אם הישרים מקבילים, נחתכים, מתלכדים או מצטלבים.

מצבים הדדייםישריםוקטורים

רמז: בדוק את כיווני הווקטורים ויחסי המיקומים של הישרים.

פתרון מלא

תשובה סופית: קבע בהתאם לניתוח האם הישרים מקבילים, נחתכים, מתלכדים או מצטלבים.

בדוק אם הווקטורים הכיווניים שווים ומיקום הישרים האם זה חיתוך, התלכדות, המקבילות או מצטלבים.

מציאת משוואת מישור חוצה לישרים נחתכים

רמת קושי: בינוני

ממתין

שני ישרים נחתכים בנקודה נתונה ויש להם וקטורים כיווניים. מצא את משוואת המישור החוצה אותם.

מישורחיתוך ישריםוקטורים

רמז: השתמש בנקודת החיתוך כנקודת המוצא, וקטורי הישרים כדי למצוא מישור פרמטרי.

פתרון מלא

תשובה סופית: משוואת המישור בצורת Ax + By + Cz + D = 0 לפי החישובים.

נבחר נקודת החיתוך r0; וקטורי הכיוונים v ו-w; נגדיר משוואה פרמטרית; נמצא את וקטור הנורמל כוקטור חוצה וקטורי הכיוון; נכתוב משוואה רגילה.

הוכחת אי-יצירת מישור לישרים מצטלבים

רמת קושי: מאתגר

ממתין

הסבר מדוע שני ישרים מצטלבים אינם יוצרים מישור יחיד במרחב.

מצבים הדדייםישריםמיטיבה

רמז: בדוק האם קיימות שלוש נקודות בלתי יישוריות במישור.

פתרון מלא

תשובה סופית: ישרים מצטלבים לא יוצרים מישור יחיד כי אינם משתייכים לאותו מישור.

זוג ישרים מצטלבים אינם נמצאים באותו מישור ולכן לא ניתן להגדיר מישור יחיד המכיל אותם, כי אין שלוש נקודות בשטח משותף.

זיהוי מצב הישרים במרחב וכתיבת משוואת מישור

רמת קושי: בגרות

ממתין

נתונים שני ישרים במרחב, כל ישר מוגדר בפרמטרית. קבע את מצבם ההדדי (מקבילים, חותכים, מתלכדים, מצטלבים) וכתוב את משוואת המישור החוצה את הישרים במידת האפשר.

בגרותוקטוריםמישורישרים

רמז: בדוק את וקטורי הכיוון, נקודות ההתחלה, נתחיל ממשוואות פרמטריות.

פתרון מלא

תשובה סופית: מצב ההדדי של הישרים; משוואת מישור חוצה במרחב במקרה שניתן להגדיר.

חישוב מצב הישרים לפי וקטורי הכיוון ונקודות, אם ניתן, נמצא נקודת חיתוך, נבנה משוואת מישור בהתאם.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

מציאת משוואת מישור החוצה שני ישרים נחתכים

הליך בסיסי למציאת משוואת מישור מתוך שני ישרים במרחב

8 תחנות5 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא משוואת מישור החוצה את שני הישרים

  2. נתון 1

    שני ישרים במרחב עם נקודות וקטורי כיוון ידועים

  3. נתון 2

    נקודת חיתוך משותפת לשני הישרים

  4. רעיון

    הרעיון המרכזי

    נשתמש בנקודת החיתוך כנקודת המוצא ונמצא את נורמל למישור ע"י חישוב וקטור חוצה של וקטורי הכיוון של

  5. נוסחה

    הכנס את נקודת החיתוך ווקטור הנורמל לנוסחה סטנדרטית של מישור

    A x + B y + C z + D = 0
  6. משוואה

    הגדר את המישור באמצעות הנקודה ווקטור הנורמל

    הגדר את המישור באמצעות הנקודה ווקטור הנורמל

  7. פישוט

    מפשטים

    מפשטים כדי להגיע לנעלם.

  8. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    הצג את משוואת המישור החוצה את שני הישרים

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

נתוני הישרים הכוללים נקודת חיתוך

מה עושים

קבל את נקודת החיתוך ווקטורי הכיוון של שני הישרים

למה

נקודת חיתוך היא נקודת התחלה טובה למישור החוצה

נתון גוף המרחב ושני ישרים עם וקטורי כיוון והנקודה שבה הם חותכים

יש לוודא שהנקודה אכן שייכת לשני הישרים.

2

בחירת שיטה

חשב וקטור נורמל למישור

מה עושים

מצא וקטור נורמל כפלט של החוצה בין וקטורי הכיוון

למה

וקטור נורמל מאפיין את מישור החוצה

נחשב וקטור נורמל = וקטור הכיוון של ישר א' חוצה וקטור הכיוון של ישר ב'

יש להשתמש בהגדרה של וקטור חוצה.

3

בניית משוואה

כתיבת משוואת המישור הפרמטרית

מה עושים

הגדר את המישור באמצעות הנקודה ווקטור הנורמל

למה

משוואת המישור נכתבת ע"י נקודה ווקטור נורמל

המישור מכיל את הנקודה ומאונך לוקטור הנורמל

ניתן לבטא כנקודה פלוס סקאלות של וקטורים בכיוון.

4

פתרון

פישוט וכתיבת משוואת המישור

מה עושים

הכנס את נקודת החיתוך ווקטור הנורמל לנוסחה סטנדרטית של מישור

למה

נוסחה סטנדרטית מאפשרת זיהוי קל ונוחות בחישובים נוספים

משוואת המישור נראית כך: A x + B y + C z + D = 0, כאשר A,B,C רכיבי וקטור הנורמל ו-D נקבע מהנקודה

נוסחה / הצבה

A x + B y + C z + D = 0

זכור להציב את נקודת החיתוך כדי למצוא את D.

5

תשובה

סיכום וציון משוואת המישור

מה עושים

הצג את משוואת המישור החוצה את שני הישרים

למה

פתרון ברור מאפשר להדריך ולוודא נכונות

עתה ידועה לנו משוואת מישור חוצה ששומרת על שני הישרים במרחב

ניתן להמשיך ולהשתמש במשוואה להמשך חישובים.

פתרונות כלליים

  • זיהוי מצב הדדי של שני ישרים: בדוק אם הווקטורים הכיווניים שווים ומיקום הישרים האם זה חיתוך, התלכדות, המקבילות או מצטלבים.
  • מציאת משוואת מישור חוצה לישרים נחתכים: נבחר נקודת החיתוך r0; וקטורי הכיוונים v ו-w; נגדיר משוואה פרמטרית; נמצא את וקטור הנורמל כוקטור חוצה וקטורי הכיוון; נכתוב משוואה רגילה.
  • הוכחת אי-יצירת מישור לישרים מצטלבים: זוג ישרים מצטלבים אינם נמצאים באותו מישור ולכן לא ניתן להגדיר מישור יחיד המכיל אותם, כי אין שלוש נקודות בשטח משותף.
  • זיהוי מצב הישרים במרחב וכתיבת משוואת מישור: חישוב מצב הישרים לפי וקטורי הכיוון ונקודות, אם ניתן, נמצא נקודת חיתוך, נבנה משוואת מישור בהתאם.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.