Berilgan nuqtadan tekislikkacha bo’lgan masofa. Berilgan
M x1 , y1 , z1
nuqtadan tekislikkacha bo’lgan masofasini topish masalasini qaraymiz. Bu chetlanishni deb, M nuqtadan tekislikkacha bo’lgan masofani d deb olsak, ular orasida quyidagi munosabat mavjud: agar M nuqta va koordinatalar
boshi tekislikning har tomonida bo’lsa,
d
aks holda, ya`ni M nuqta va
koordinatalar boshi tekislikning bir tomonida bo’lsa,
d
bo’ladi. Biz birinchi
hol bilan chegaralanamiz. 4.19-chizmadan ko’rinib turibdiki,
PQ OQ OP
(21)
shu bilan birga, OM vektorning
n
birlik normal vektorga proyektsiyasi ikki
vektorning skalyar ko’paytmasiga teng:
n
OQ ÏÐ ÎÌ
n0 ÎÌ
Agar
ncos;
cos ;
cos,
ОМ x ; y ; z ekanligini nazarda tutsak,
1 1 1
OQ x1 cosy1 cosz1 cos
(22)
ni topamiz.
OP p ligini (I punktga qarang) e`tiborga olib, (21) ni (22)
yordamida qayta yozamiz:
x1 cosy1 cosz1 cosp
(23)
Bu nuqtaning tekislikdan chetlanishidir. Nuqtadan tekislikkacha bo’lgan masofa quyidagi formula yordamida topiladi:
d x1 cosy1 cosz1 cosp
(24)
Masala.
M 2, 1, 2
nuqtadan
6x 7 y 6z 34 0
tekislikkacha bo’lgan
masofani toping.
z
y
x
edi:
Yechish. Yuqorida bu tekislik tenglamasi normal ko’rinishiga keltirilgan
6 x 7
y 6 z 34 0
11 11
11 11
formulaga asosan,
x1 2, y1 1 vа
z1 2
ligini e`tiborga olib, d ni topamiz:
d 6 2 7 1 6 2 34
12 7 12 34
3
3
Demak,
11
d 3 .
11
11 11 11 11
11 11
Ikki tekislik orasidagi burchak. Ikki tekislikning parallellik va perpendikulyarlik shartlari. Ikki tekislik o’zining (23)-ko’rinishidagi
tenglamalari bilan berilgan bo’lsin:
1 1
rnD 0,
2 2
rnD 0
bu yerda
n1 vа
n2 -tekisliklarning normal vektorlaridir. Bu ikki tekislik orasidagi
burchak ikki yoqli burchak bilan aniqlanib, u esa o’z navbatida o’zining
chiziqli burchagi
А В С
bilan o’lchanadi (4.20-chizma).
4 –chizma.
Shu bilan birga ikki tekislik orasidagi burchak ularning normal vektorlari orasidagi burchakka tengdir. Shuning uchun ham berilgan ikki tekislik orasidagi burchakni ularning normallari, ya`ni ikki vektor orasidagi burchak sifatida aniqlaymiz.
Ma`lumki,
cosn1 n2 . Agar berilgan tekisliklar bir-biriga parallel bo’lsa,
n1 n2
ularning normal vektorlari kollinear bo’ladi va shuning uchun tekisliklar
parallelligining zarur va yetarli sharti
n1 n2
tenglik bilan ifodalanadi, bu yerda biror o’zgarmas son. Shunga o’xshash berilgan tekisliklarning perpendikulyarlik sharti, ularning normallarining perpendikulyarlik shartiga teng bo’lib, bu shart normal vektorlari skalyar ko’paytmasining nolga teng bo’lishi bilan aniqlanadi.
n1 n2 0
Endi tekisliklar umumiy tenglamalari bilan berilganda, yuqoridagi shartlar qanday ko’rinishda bo’lishini aniqlaylik. Ushbu
A1x B1 y C1z D1 0
va
A2 x B2 y C2 z D2 0
tekisliklar berilgan bo’lsin. Bu tekisliklarning normal vektorlari
n1 A1 , B1 , C1vа
n2 A2 , B2 , C2
bo’ldi. Unda ikki vektorning skalyar ko’paytmasi ta`rifidan
foydalanib, ikki tekislik orasidagi burchakni (ularning normallari orasidagi burchak) hisoblash formulasini quyidagi ko’rinishda olamiz:
cos
A1 A2 B1B2 C1C2
(25)
A2 B2 C2
A2 B2 C2
1 1 1 2 2 2
Ikki tekislikning parallellik sharti (normallarining parallelligi)
A1 A2
ko’rinishni oladi.
B1 B2
C1 C2
(26)
Va nihoyat ikki tekislikning perpendikulyarlik sharti (normallarining perpendikulyarligi)
A1 A2 B1B2 C1C2 0
ko’rinishini oladi.
(27)
Masala.
toping.
2x y 3z 3 0
vа x y 2z 4 0
tekisliklar orasidagi burchakni
Yechish. Bu yerda
A1 2,
A2 1 ,
B1 1,
B2 1 ,
C 3
C2 2
Unda (27)- formulaga asosan
2 1 1132
cos
5
5
arccos
5 5
arccos
2 21
2 21
Bir to’g’ri chiziqda yotmagan uch nuqtadan o’tuvchi tekislikning
tenglamasi. Fazoda bir to’g’ri chiziqda yotmaydigan uchta
M1x1 , y1 , z1 ,
M2 x2 , y2 , z2
vа M3 x3 , y3 , z3
nuqta berilgan bo’lsin. Shu nuqtadan o’tuvchi
tekislikning tenglamasini topamiz. Shartga ko’ra nuqtalar bir to’g’ri chiziqda
yotmagani uchun,
M1M2 x2 x1 , y2 y1 , z2 z1
vа M1M3 x3 x1 , y3 y1 , z3 z1
vektorlar kolleniar bo’lolmaydi, ya`ni ular parallel yoki bir to’g’ri chiziqda
yotmaydi. Shuning uchun ham ixtiyoriy
M x, y, z
nuqta
M1, M 2
vа M3
nuqtalar
bilan bir tekislikda yotishi uchun
M1M2 , M1M3
vа M1M x x1, y y1, z z1
vektorlar komplanar va shu sababli ularning aralash ko’paytmasi nolga teng
bo’lishi shart. Shunday qilib,
M1M2 , M1M3
vа M1M
vektorlarning komplanarlik
sharti yoki
M , M1, M2
vа M3
nuqtalarning bir tekislikda yotish sharti quyidagidan
iborat ekan:
x x1
y y1
z z1
x2 x1 x3 x1
y2 y1 y3 y1
z2 z1 z3 z1
0 .
Bu esa bir to’g’ri chiziqda yotmagan uch nuqtadan o’tuvchi tekislikning tenglamasidir.
Masala.
A 4; 2; 5,
B 0; 7; 2vа
C0; 3; 7
nuqtalardan o’tuvchi tekislikning
tenglamasini tuzing.
Yechish. Berilishiga ko’ra
x1 4,
x2 0,
x3 0,
y1 2,
y2 7,
y3 3,
z1 5
z2 2
z3 7
Bu qiymatlardan foydalanib tekislikning tenglamasini tuzamiz:
x 4
0 4
0 4
y 2
7 2
3 2
z 5
2 5
7 5
0 ,
x 4
4
4
y 2
5
1
z 5
3 0
2
x 45
3 y 24 3 z 54 5 0
1 2 4 2
4 1
x 45 2 13 y 242 34 z 541 540 13 x 420 y 216 z 50
Demak, tekislik tenglamasi
13 x 52 20 y 40 16 z 80 0
13x 20 y 16z 172 0
ga teng.
Do'stlaringiz bilan baham: |