Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Hasonló dokumentumok
KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

= Y y 0. = Z z 0. u 1. = Z z 1 z 2 z 1. = Y y 1 y 2 y 1

Az egyenes és a sík analitikus geometriája

Vektorgeometria (2) First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Vektorok és koordinátageometria

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Analitikus térgeometria

Nagy András. Feladatok a koordináta-geometria, egyenesek témaköréhez 11. osztály 2010.

Lineáris algebra mérnököknek

I. Vektorok. Adott A (2; 5) és B ( - 3; 4) pontok. (ld. ábra) A két pont által meghatározott vektor:

Budapesti Műszaki Főiskola, Neumann János Informatikai Kar. Vektorok. Fodor János

17. előadás: Vektorok a térben

Egyenes és sík. Wettl Ferenc szeptember 29. Wettl Ferenc () Egyenes és sík szeptember / 15

Koordináta-geometria II.

VEKTOROK. 1. B Legyen a( 3; 2; 4), b( 2; 1; 2), c(3; 4; 5), d(8; 5; 7). (a) 2a 4c + 6d [(30; 10; 30)]

Vektorok összeadása, kivonása, szorzás számmal, koordináták

Skaláris szorzat: a b cos, ahol α a két vektor által bezárt szög.

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Helyvektorok, műveletek, vektorok a koordináta-rendszerben

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény

Vektorgeometria (1) First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Analitikus térgeometria

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény (A feladatok megoldásai a dokumentum végén találhatók)

Számítógépes Grafika mintafeladatok

Klár Gergely 2010/2011. tavaszi félév

Egyenes és sík. Wettl Ferenc Wettl Ferenc () Egyenes és sík / 16

Lineáris algebra mérnököknek

10. Koordinátageometria

Matematika A1a Analízis

Lineáris algebra zárthelyi dolgozat javítókulcs, Informatika I márc.11. A csoport

1. FELADAT. Írjuk fel az adott P ponton átmenő és az adott iránnyal párhuzamos egyenes explicit paraméteres és implicit egyenletrendszerét!

VIK A2 Matematika - BOSCH, Hatvan, 3. Gyakorlati anyag. Mátrix rangja

5 1 6 (2x3 + 4) 7. 4 ( ctg(4x + 2)) + c = 3 4 ctg(4x + 2) + c ] 12 (2x6 + 9) 20 ln(5x4 + 17) + c ch(8x) 20 ln 5x c = 11

O ( 0, 0, 0 ) A ( 4, 0, 0 ) B ( 4, 3, 0 ) C ( 0, 3, 0 ) D ( 4, 0, 5 ) E ( 4, 3, 5 ) F ( 0, 3, 5 ) G ( 0, 0, 5 )

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Vektorok II.

5. előadás. Skaláris szorzás

Számítógépes Grafika mintafeladatok

Matematika (mesterképzés)

λ 1 u 1 + λ 2 v 1 + λ 3 w 1 = 0 λ 1 u 2 + λ 2 v 2 + λ 3 w 2 = 0 λ 1 u 3 + λ 2 v 3 + λ 3 w 3 = 0

Egy sík és a koordinátasíkok metszésvonalainak meghatározása

Koordinátageometriai gyakorló feladatok I ( vektorok )

Geometriai példatár 2.

= 7, a 3. = 7; x - 4y =-8; x + 2y = 10; x + y = 7. C-bôl induló szögfelezô: (-2; 3). PA + PB = PA 1. (8; -7), n(7; 8), 7x + 8y = 10, x = 0 & P 0;

Koordináta geometria III.

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Vektorok I.

Koordináta-geometria feladatok (középszint)

GEOMETRIA 1, alapszint

15. Koordinátageometria

Az M A vektor tehát a három vektori szorzat előjelhelyes összege:

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT. Koordináta-geometria

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Koordináta-geometria

Fizika 1i, 2018 őszi félév, 1. gyakorlat

Síkbeli egyenesek. 2. Egy egyenes az x = 1 4t, y = 2 + t parméteres egyenletekkel adott. Határozzuk meg

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

Koordinátageometria Megoldások

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

9. előadás. Térbeli koordinátageometria

3 m ; a víz sodráé sec. Bizonyítsuk be, hogy a legnagyobb szöge os! α =. 4cos 2

Megoldások. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

5. Analitikus térgeometria (megoldások) AC = [2, 3, 6], (z + 5) 2 következik. Innen z = 5 3. A keresett BA BC = [3, 2, 8],

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Koordináta-geometria

9. Írjuk fel annak a síknak az egyenletét, amely átmegy az M 0(1, 2, 3) ponton és. egyenessel;

, D(-1; 1). A B csúcs koordinátáit az y = + -. A trapéz BD

Geometria 1 összefoglalás o konvex szögek

15. Koordinátageometria

LINEÁRIS ALGEBRA PÉLDATÁR MÉRNÖK INFORMATIKUSOKNAK

Síkbeli egyenesek Egy egyenes az x = 1 4t, y = 2 + t parméteres egyenletekkel adott. Határozzuk meg

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

JEGYZET Geometria 2., tanárszak

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Geometria III.

6. előadás. Vektoriális szorzás Vegyesszorzat

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

egyenletrendszert. Az egyenlő együtthatók módszerét alkalmazhatjuk. sin 2 x = 1 és cosy = 0.

Koordinátageometria. M veletek vektorokkal grakusan. Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar Matematika Tanszék 1

Geometria II gyakorlatok

Matematika 11 Koordináta geometria. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

A keresett kör középpontja Ku ( ; v, ) a sugara r = 1. Az adott kör középpontjának koordinátái: K1( 4; 2)

Exponenciális és logaritmusos kifejezések, egyenletek

1. Szabadvektorok és analitikus geometria

A vektor fogalma (egyszer

Az axonometrikus ábrázolás analitikus geometriai egyenleteinek másfajta levezetése. Bevezetés

Analitikus geometria c. gyakorlat (2018/19-es tanév, 1. félév) 1. feladatsor (Síkbeli koordinátageometria vektorok alkalmazása nélkül)

Geometria II gyakorlatok

A mátrix típusát sorainak és oszlopainak száma határozza meg. Tehát pl. egy 4 sorból és 3 oszlopból álló mátrix 4 3- as típusú.

Vektorok. Wettl Ferenc október 20. Wettl Ferenc Vektorok október / 36

Háromszögek, négyszögek, sokszögek 9. évfolyam

Definíció: A tér irányított szakaszait vektoroknak nevezzük. Egy vektort akkor tekintünk adottnak, ha ismerjük a nagyságát és az irányát.

Testek. 16. Legyen z = 3 + 4i, w = 3 + i. Végezzük el az alábbi. a) (2 4), Z 5, b) (1, 0, 0, 1, 1) (1, 1, 1, 1, 0), Z 5 2.

Bevezetés az algebrába 1

MateFIZIKA: Pörgés, forgás, csavarodás (Vektorok és axiálvektorok a fizikában)

KIDOLGOZÁSA - MATEMATIKA SZAK - 1. Analitikus mértan térben 2

Gyakorló feladatok I.

Lin.Alg.Zh.1 feladatok

8. előadás. Kúpszeletek

A kör. A kör egyenlete

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

Lineáris algebra mérnököknek

Egybevágósági transzformációk. A geometriai transzformációk olyan függvények, amelyek ponthoz pontot rendelnek hozzá.

Átírás:

Az R 3 tér geometriája Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens 2008.09.08. 1

Vektorok Vektor: irányított szakasz Jel.: a, a, a, AB, Jellemzői: irány, hosszúság, (abszolút érték) jel.: a Speciális vektorok: nullvektor: hossza 0, iránya tetszőleges. Jel.: 0, o egységvektor: hossza egységnyi. Megjegyzés: az azonos hosszúságú és irányú, de különböző kezdőpontú vektorokat azonosaknak tekintjük. R 3 vektortér/2

Két vektor szöge a b a ϕ b A vektorokat közös kezdőpontba tolva az általuk meghatározott félegyenesek szöge Jel.: (a,b) = ϕ Speciálisan: Ha ϕ = 0, a és b azonos irányú, (párhuzamos) Ha ϕ = 180, a és b ellentétes irányú, (párhuzamos) Ha ϕ = 90, a és b merőleges. R 3 vektortér/3

Vektorok koordináta-rendszerben x z 1 k i 1 v j 1 P = (v 1, v 2, v 3 ) y A vektorokat helyvektorokként helyezzük el a térbeli, derékszögű (Descartes-féle) koordináta-rendszerben. Ekkor minden térbeli vektor egyértelműen felbontható a koordináta-tengelyek irányába eső összetevőkre: v = v 1 i + v 2 j + v 3 k R 3 vektortér/4

Vektorok koordináta-rendszerben (folyt.) A v vektor koordináta-tengelyek irányába eső összetevői: v 1 i, v 2 j, v 3 k A v vektor koordinátái: v 1, v 2, v 3 Megjegyzés: A v helyvektor koordinátái azonosak végpontjának koordinátáival. Jel.: v = (v 1, v 2, v 3 ) A v vektor hossza (a térbeli Pitagorasz-tétel alapján): 2 2 2 1 + v2 v3 v = v + R 3 vektortér/5

Műveletek vektorokkal: összeadás Összeadás: b a a a + b háromszög-módszer b a a + b b paralelogramma-módszer ha a és b nem párhuzamos R 3 vektortér/6

Összeadás (folyt.) Az összeadás tulajdonságai: Legyenek a, b és c tetszőleges térbeli vektorok. Ekkor: (a + b) + c = a + (b + c ) (asszociativitás) a + b = b + a a + o = a (kommutativitás) a + b a + b (háromszög-egyenlőtlenség) Összeadás koordinátákkal: Legyenek a = (a 1, a 2, a 3 ) és b = (b 1, b 2, b 3 ) térbeli vektorok. Ekkor: a + b = (a 1 + b 1, a 2 + b 2, a 3 + b 3 ) R 3 vektortér/7

Műveletek vektorokkal: skalárral való szorzás Skalárral való szorzás: Legyen a egy tetszőleges térbeli vektor, λ R egy skalár. Ekkor: λ a az a vektor, amelynek hossza: λ a, iránya: azonos az a vektor irányával, ha λ > 0, ellentétes az a vektor irányával, ha λ < 0, tetszőleges, ha λ = 0. R 3 vektortér/8

Skalárral való szorzás (folyt.) A skalárral való szorzás tulajdonságai: Legyenek a és b tetszőleges térbeli vektorok, λ, µ R skalárok. Ekkor: 0 a = o λ o = o 1 a = a (λ+µ) a = λ a + µ a λ (a + b) = λ a + λ b λ (µ a) = (λ µ) a Skalárral való szorzás koordinátákkal: Legyen a = (a 1, a 2, a 3 ) egy tetszőleges térbeli vektor, λ R egy skalár. Ekkor: λ a = (λ a 1, λ a 2, λ a 3 ) R 3 vektortér/9

Műveletek vektorokkal: különbség Különbség (származtatott művelet): a b = a + (-1) b a a a - b b A különbség számolása koordinátákkal: Legyenek a = (a 1, a 2, a 3 ) és b = (b 1, b 2, b 3 ) térbeli vektorok. Ekkor: a - b = (a 1 - b 1, a 2 - b 2, a 3 - b 3 ) b R 3 vektortér/10

Műveletek vektorokkal: skaláris szorzás Skaláris szorzás: Legyenek a és b tetszőleges térbeli vektorok. Ekkor: a b = a b cosϕ, ahol ϕ a két vektor szöge. Megjegyzés: a művelet eredménye skalár! R 3 vektortér/11

Skaláris szorzás (folyt.) A skaláris szorzás tulajdonságai: Legyenek a és b tetszőleges térbeli vektorok, λ R skalár. Ekkor: a b = b a a a = a 2 a = a a a b = 0 a = o vagy b = o vagy ϕ = 90 ( azaz a b ) λ (a b) = (λ a) b = a (λ b) a (b + c) = a b + a c R 3 vektortér/12

Skaláris szorzás (folyt.) Skaláris szorzás koordinátákkal: Legyenek a = (a 1, a 2, a 3 ) és b = (b 1, b 2, b 3 ) térbeli vektorok. Ekkor: a b = a 1 b 1 + a 2 b 2 + a 3 b 3 R 3 vektortér/13

Műveletek vektorokkal: vektoriális szorzás Vektoriális szorzás: ( Ez a művelet síkbeli vektorokra nem értelmezhető! ) Legyenek a és b tetszőleges térbeli vektorok. Ekkor a és b vektoriális szorzata (jel.: a b) az a vektor, amelynek hossza: a b = a b sinϕ, ahol ϕ a két vektor szöge, amely merőleges az a vektorra és a b vektorra is, amelyre az a, b és a b vektorok jobbrendszert alkotnak. (azaz a b oda mutat, ahonnan nézve az a-t b-be vivő, 180 -nál kisebb szögű forgatás pozitívnak látszik) R 3 vektortér/14

Vektoriális szorzás (folyt.) Az a, b és a b vektorok térbeli elhelyezkedése: a b b + a t = a b R 3 vektortér/15

Vektoriális szorzás (folyt.) A vektoriális szorzás tulajdonságai: a b b a a b = - (b a) (a b) c a (b c) λ (a b) = (λ a) b = a (λ b) a (b + c) = a b + a c (b + c) a = b a + c a a b = o a = o vagy b = o vagy ϕ =0 vagy ϕ =180 (azaz a b ) R 3 vektortér/16

Vektoriális szorzás (folyt.) Vektoriális szorzás koordinátákkal: Legyenek a = (a 1, a 2, a 3 ) és b = (b 1, b 2, b 3 ) térbeli vektorok. Ekkor: a b = (a 2 b 3 - a 3 b 2, -a 1 b 3 + a 3 b 1, a 1 b 2 - a 2 b 1 ) R 3 vektortér/17

Az egyenes Adott: P 0 =(x 0, y 0, z 0 ), az e egyenes egy pontja, v=(v 1, v 2, v 3 ), az e egyenes egy irányvektora. Legyen P=(x, y, z) az e egyenes egy tetszőlegesen választott pontja. Jelölje r 0 a P 0 pontba, r a P pontba mutató helyvektort. P 0 v r P e r 0 0 (origó) Ekkor r = r 0 + t v teljesül valamely t R valós paraméterre. Megjegyzés: Térbeli egyeneseknél a normálvektor fogalmát nem használjuk. R 3 vektortér/18

Az egyenes (folyt.) Az egyenes paraméteres vektoregyenlete: r = r 0 + t v, t R Az egyenes paraméteres egyenletrendszere: x = x 0 + t v 1 y = y 0 + t v 2 z = z 0 + t v 3, t R Megjegyzés: A tér egy tetszőleges A=(x a, y a, z a ) pontja pontosan akkor van rajta egy e egyenesen, ha az A pont koordinátái kielégítik az e egyenes paraméteres egyenletrendszerét valamely t R valós paraméterrel. R 3 vektortér/19

Az egyenes (folyt.) Az egyenes paramétermentes egyenletrendszere Ha az irányvektor egyik koordinátája sem nulla: x x v 1 0 = y y v Ha az irányvektor egyik koordinátája (pl. v 3 ) nulla: x x v 1 0 = Ha az irányvektor két koordinátája is nulla, akkor nem írható fel paramétermentes egyenletrendszer. 2 y v 2 0 y 0 = z z v 3 0, z = z 0 R 3 vektortér/20

A sík Adott: P 0 = (x 0, y 0, z 0 ), az S sík egy pontja, n = (n 1, n 2, n 3 ), az S sík egy normálvektora (a síkra merőleges, nullvektortól különböző vektor). Legyen P=(x, y, z) az S sík egy tetszőlegesen választott pontja. Jelölje r 0 a P 0 pontba, r a P pontba mutató helyvektort. P 0 r-r 0 n P S r 0 0 (origó) Ekkor r-r 0 n, így n (r-r 0 ) = 0 azaz: n 1 (x-x 0 ) + n 2 (y-y 0 ) + n 3 (z-z 0 ) = 0 r R 3 vektortér/21

A sík egyenlete A sík egyenlete: n 1 (x-x 0 ) + n 2 (y-y 0 ) + n 3 (z-z 0 ) = 0 azaz: n 1 x + n 2 y + n 3 z = n 1 x 0 + n 2 y 0 + n 3 z 0 = konst. vagy: A x + B y + C z = D, ahol n = (A, B, C) a sík egy normálvektora, D R konstans. R 3 vektortér/22

Térelemek kölcsönös helyzete: Két egyenes kölcsönös helyzete Két térbeli egyenes (e és f ) kölcsönös helyzete: A két egyenes azonos. (e f ) Minden pont közös. A két egyenes párhuzamos. (e f ) Nincs közös pont. A két egyenes metsző. Egy közös pont van. A két egyenes kitérő. Nincs közös pont. R 3 vektortér/23

Két egyenes kölcsönös helyzetének vizsgálata v e v f? i e egy pontja illeszkedik f-re? i e f n n Van közös pont? i e és f metsző e f n e és f kitérő R 3 vektortér/24

Térelemek kölcsönös helyzete: Egyenes és sík kölcsönös helyzete Egyenes és sík (e és S) kölcsönös helyzete: Az egyenes a síkban helyezkedik el. (e S) Az egyenes minden pontja közös pont. Az egyenes és a sík párhuzamos. (e S) Nincs közös pont. Az egyenes metszi a síkot. Egy közös pont van. R 3 vektortér/25

Egyenes és sík kölcsönös helyzetének vizsgálata v n? i e egy pontja illeszkedik S-re? i e S n n e és S metszők e S R 3 vektortér/26

Térelemek kölcsönös helyzete: Két sík (S 1 és S 2 ) kölcsönös helyzete: A két sík azonos. (S 1 S 2 ) Minden pont közös. A két sík párhuzamos. (S 1 S 2 ) Nincs közös pont. A két sík metsző. Két sík kölcsönös helyzete Végtelen sok közös pont van: a metszésvonal egyenes. R 3 vektortér/27

Két sík kölcsönös helyzetének vizsgálata I. n 1 n 2? i S 1 egy pontja illeszkedik S 2 -re? i S 1 S 2 n n S 1 és S 2 metszők S 1 S 2 R 3 vektortér/28

Két sík kölcsönös helyzetének vizsgálata II. Két sík kölcsönös helyzetének vizsgálata a síkok egyenletei alapján: Legyen a két sík (S 1 és S 2 ) egyenlete az alábbi: S 1 : n 1 x + n 2 y + n 3 z = k 1 S 2 : n 1 x + n 2 y + n 3 z = k 2 1.Ha a két sík normálvektora nem párhuzamos, akkor S 1 és S 2 metsző. n 2.Ha a két sík normálvektora párhuzamos, azaz 1 n2 n3 = = = λ, akkor n1 ' n2' n3' k1 S 1 és S 2 azonos (S 1 S 2 ), ha = λ, k2 k1 S 1 és S 2 párhuzamos (S 1 S 2 ), ha λ. k 2 R 3 vektortér/29

Térelemek metszéspontjának meghatározása Megjegyzés: Két térelem metszéshalmaza nem más, mint egyenleteik rendszerének megoldáshalmaza. Vizsgáljuk: Két egyenes metszéspontjának, Sík és egyenes metszéspontjának, Két sík metszésvonalának meghatározását. R 3 vektortér/30

Két egyenes metszéspontja Legyen adott két egyenes (e és f ) paraméteres egyenletrendszere: e: x = x 0 + t v 1 f: x = x 0 + t v 1 y = y 0 + t v 2 y = y 0 + t v 2 z = z 0 + t v 3 z = z 0 + t v 3 1.Olyan t 1, t 2 paraméterértékeket keresünk, amelyek a két egyenletrendszerben ugyanazon x, y, z koordinátaértékeket szolgáltatják: x 0 + t 1 v 1 = x 0 + t 2 v 1 y 0 + t 1 v 2 = y 0 + t 2 v 2 t 1, t 2 z 0 + t 1 v 3 = z 0 + t 2 v 3 2.A kapott paraméterértékeket az egyenletrendszerekbe visszahelyettesítve megkapjuk a metszéspont koordinátáit. R 3 vektortér/31

Sík és egyenes metszéspontja Legyen adott az S sík egyenlete és az e egyenes paraméteres egyenletrendszere: S: n 1 x + n 2 y + n 3 z = k e: x = x 0 + t v 1 y = y 0 + t v 2 z = z 0 + t v 3 1. A sík egyenletébe x, y és z helyére az egyenes paraméteres egyenletrendszeréből behelyettesítjük azok t paramétertől függő alakját és a kapott egyenletet megoldjuk t-re. 2. A kapott t paraméterértéket az egyenes egyenletrendszerébe visszahelyettesítve megkapjuk a metszéspont koordinátáit. R 3 vektortér/32

Két sík metszésvonala Legyen adott két sík (S 1 és S 2 ) egyenlete: S 1 : n 1 x + n 2 y + n 3 z = k 1 S 2 : n 1 x + n 2 y + n 3 z = k 2 1. Keresünk egy olyan P 0 = (x, y, z) pontot, amelynek koordinátái mindkét sík egyenletét kielégítik. A három koordináta közül egy szabadon megválasztható! 2. A metszésvonal irányvektora: v = n 1 x n 2, ahol n 1 az S 1 sík, n 2 az S 2 sík normálvektora. 3. Felírjuk a P 0 ponton átmenő, v irányvektorú egyenes egyenletrendszerét. R 3 vektortér/33

Térelemek távolságának meghatározása Vizsgáljuk: két pont, pont és egyenes, két párhuzamos egyenes, két kitérő egyenes, pont és sík, sík és vele párhuzamos egyenes, két párhuzamos sík távolságának meghatározását. R 3 vektortér/34

1. Két pont távolsága Legyen P 1 = (x 1, y 1, z 1 ) és P 2 = (x 2, y 2, z 2 ) két tetszőleges pont. Távolságuk (a térbeli Pitagorasz-tétel alapján): d = ( x z 2 2 2 1 x2) + ( y1 y2) + ( z1 2) R 3 vektortér/35

2. Pont és egyenes távolsága Legyen az e egyenes egy pontja P 0 és egy irányvektora v. Legyen P egy az e egyenesre nem illeszkedő pont. Ekkor: e P 0 P t = v P0 P = v d v d t d = v P P v 0 R 3 vektortér/36

3. Két párhuzamos egyenes távolsága Legyen e és f két párhuzamos egyenes. f Felveszünk egy tetszőleges P pontot az f egyenesen. Kiszámítjuk a P pont és az e egyenes távolságát 2. szerint. e d P R 3 vektortér/37

4. Két kitérő egyenes távolsága Legyen e és f két kitérő egyenes. Kitérő egyenesek esetén mindig létezik két olyan egymással párhuzamos sík, amely az egyik ill. a másik egyenest tartalmazza. Azt az egyenest, amely e-t és f-t egyaránt merőlegesen metszi, normáltranzverzális egyenesnek nevezzük. Ezen egyenes e és f közé eső darabját normáltranzverzálisnak hívjuk. e és f távolsága: a normáltranzverzális hossza. n f d P 1 P 2 e R 3 vektortér/38

4. Két kitérő egyenes távolsága (folyt.) Legyen P 1 az e, P 2 az f egyenes tetszőleges pontja. Legyen n a normáltranzverzális irányába mutató tetszőleges vektor. A keresett d távolság egyenlő a P 1 P 2 vektor n irányába eső merőleges vetületének hosszával. A számolás lépései: Felveszünk egy-egy tetszőleges P 1 és P 2 pontot az e ill. az f egyeneseken. n számolása: n = v e v f (vektoriális szorzat) n e = 1 n n n e számolása: (skalárral való szorzás) d számolása: d P P (skaláris szorzás) = 1 2 n e R 3 vektortér/39

5. Pont és sík távolsága Legyen P az S síkra nem illeszkedő pont. Távolságuk meghatározása: Felírjuk annak az e egyenesnek a paraméteres egyenletrendszerét, amely átmegy P-n és merőleges S-re. Meghatározzuk az e egyenes és az S sík metszéspontját M A távolság: d = PM S d e P M R 3 vektortér/40

6. Sík és vele párhuzamos egyenes távolsága Legyen az f egyenes párhuzamos az S síkkal. Távolságuk meghatározása: Felveszünk egy tetszőleges P pontot az f egyenesen. d P f Meghatározzuk a P pont és az S sík távolságát 5. szerint. S R 3 vektortér/41

7. Két párhuzamos sík távolsága Legyen az S 1 és S 2 sík párhuzamos. Távolságuk meghatározása: Felveszünk egy tetszőleges P pontot az S 2 síkon. S 2 P Meghatározzuk a P pont és az S 1 sík távolságát 5. szerint. S 1 d R 3 vektortér/42

Térelemek szögének meghatározása Vizsgáljuk: két egyenes, egyenes és sík, két sík szögének meghatározását. Megjegyzés: térelemek szöge mindig 0 és 90 közé esik. R 3 vektortér/43

Két egyenes szöge Legyen az e egyenes egy irányvektora v e, az f egyenes egy irányvektora v f. Az e és f szögének (α) meghatározása: Kiszámoljuk a két irányvektor szögét (ϕ): v e ϕ v f = α e f ve v f cosϕ = ϕ v v e f e Ha ϕ 90 α=ϕ Ha ϕ > 90 α= 180 -ϕ v f ϕ α v e f R 3 vektortér/44

Egyenes és sík szöge Legyen az e egyenes egy irányvektora v, az S sík egy normálvektora n. Az e és S szögének (α) meghatározása: Kiszámoljuk az irányvektor és a normálvektor szögét (ϕ): v n cosϕ = ϕ v n Ha ϕ 90 α = 90 -ϕ Ha ϕ >90 α = ϕ - 90 S S e n v ϕ α n α e v ϕ R 3 vektortér/45

Két sík szöge Legyen az S 1 sík egy normálvektora n 1, az S 2 sík egy normálvektora n 2. Az S 1 és S 2 síkok szögének (α) meghatározása: Kiszámoljuk a két normálvektor szögét (ϕ): n1 n2 cosϕ = ϕ n n Ha ϕ 90 α=ϕ Ha ϕ > 90 α= 180 -ϕ 1 2 R 3 vektortér/46