[wiskunde] Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Gebruikersavatar
Berichten: 1.201

Cartesiaanse vergelijking van een vlak

In mijn cursus geven ze de volgende formules voor de cartesiaanse vergelijking van een vlak voor 3 punten (a1, a2, a3), (b1, b2, b3) en (p1, p2, p3):

ax + by + cz = d

a= aa2b3 - a3b2

b = a3b1 - a1b3

c= a1b2 - a2b1

d = -a1p2b3 + a1b2p3 - a2b1p3 + a2b3p1 - a3b2p1 + a3b1p2

Dan vragen ze zoek de cartesiaanse vergelijking van het vlak door:

(a) (1, 2, -4), (2, 3, 7) en (4, -1, 3)

Wanneer ik de formules van hierboven gebruik komt dit echter langs geen kanten uit; ziet iemand de fout ?
The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Quote : John Maynard Keynes

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Ben je zeker dat a en b punten van het vlak zijn? Zijn het geen richtingsvectoren...?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.201

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Daar ben ik vrij zeker van ja. De oorspronkelijke vraag was nl.

1) Veronderstel dat de parametervergelijking van een vlak in R³ gegeven is door:

x= p1 + a1.A + b1.B

y= p2 + a2.A + b2.B

z = p3 + a3.A + b3.B

Hier zijn a,b, p toch 3 niet collineaire punten ?
The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Quote : John Maynard Keynes

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Biesmansss schreef: ma 04 jun 2012, 10:12
In mijn cursus geven ze de volgende formules voor de cartesiaanse vergelijking van een vlak voor 3 punten (a1, a2, a3), (b1, b2, b3) en (p1, p2, p3):

ax + by + cz = d

a= aa2b3 - a3b2

b = a3b1 - a1b3

c= a1b2 - a2b1

d = -a1p2b3 + a1b2p3 - a2b1p3 + a2b3p1 - a3b2p1 + a3b1p2
Weet je wat hier staat ... ?
a= aa2b3 - a3b2
Hier moet staan: a= a2b3 - a3b2

Bereken deze a eens?

Vraag: de uitdrukking(en) voor a, b en c, heb je daar een afleiding van gezien?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Biesmansss schreef: ma 04 jun 2012, 10:44
1) Veronderstel dat de parametervergelijking van een vlak in R³ gegeven is door:

x= p1 + a1.A + b1.B

y= p2 + a2.A + b2.B

z = p3 + a3.A + b3.B

Hier zijn a,b, p toch 3 niet collineaire punten ?
Nee, hier zijn a en b richtingsvectoren van het vlak, enkel p is een punt van het vlak...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Biesmansss schreef: ma 04 jun 2012, 10:44
Daar ben ik vrij zeker van ja. De oorspronkelijke vraag was nl.

1) Veronderstel dat de parametervergelijking van een vlak in R³ gegeven is door:

x= p1 + a1.A + b1.B

y= p2 + a2.A + b2.B

z = p3 + a3.A + b3.B

Hier zijn a,b, p toch 3 niet collineaire punten ?
Kijk eens, waarom geef je niet gelijk de gehele opgave, want je zet jezelf (en ons) mooi op het verkeerde been ...

Gebruikersavatar
Berichten: 1.201

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Safe schreef: ma 04 jun 2012, 10:51
Kijk eens, waarom geef je niet gelijk de gehele opgave, want je zet jezelf (en ons) mooi op het verkeerde been ...
Klopt, ik had hier inderdaad beter onmiddellijk de gehele opgave gegeven; ik had er echter niet bij stil gestaan dat het in dit geval richtingsvectoren konden zijn. Vandaar...
TD schreef: ma 04 jun 2012, 10:46
Nee, hier zijn a en b richtingsvectoren van het vlak, enkel p is een punt van het vlak...
Ok, wat is dan nu de eenvoudigste methode om de vergelijking van een vlak door 3 punten de bepalen ?

Het is mogelijk dan via de parametervergelijking van een vlak door 3 punten; maar dit is wel zeer omslachtig.
The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Quote : John Maynard Keynes

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Ken je een verband tussen richtingsvectoren (van een rechte resp. vlak) en punten (op die rechte resp. vlak)? Dat is leerstof (ruimte)meetkunde en dat heb je hier wel nodig.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.201

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Wel, in mijn cursus bespreken ze R3 van vlakken en rechten op 3 pg's. Ik herinner me nog wel dat ik dit in het middelbaar al wel eens gezien heb; maar hoe dit net zat weet ik niet meer.

Bv. voor een rechte

Je hebt de vectorvergelijking van een rechte

v = (1 - A).v1 + A.v2

We kunnen dit coördinaatgewijs naar de parameter vergelijking schrijven en bekomen

x = x1 - Ax1 + Ax2

y = y1 - Ay1 + Ay2

Dit kunnen we omvormen naar de cartesiaanse vergelijking van een rechte

A =
\( \frac {x - x1} {x2 - x1} \)
A =
\( \frac {y - y1} {y2 - y1} \)
\( \frac {x - x1} {x2 - x1} \)
=
\( \frac {y - y1} {y2 - y1} \)
y - y1 =
\( \frac {y2 - y1} {x2 - x1} \)
.(x - x1)

Bedoel je deze verbanden ?
The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Quote : John Maynard Keynes

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Biesmansss schreef: ma 04 jun 2012, 11:21
We kunnen dit coördinaatgewijs naar de parameter vergelijking schrijven en bekomen

x = x1 - Ax1 + Ax2

y = y1 - Ay1 + Ay2
En dit kan je ook nog schrijven als:

x = x1 + A(x2-x1)

y = y1 + A(y2-y1)

Vergelijk dat met

x = x1 + Aa1

y = y1 + Aa2

De richtingsvector (a1,a2) is dus gelijk aan...? Analoog voor vlakken, maar dan met twee richtingsvectoren.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Volg eerst methode TD.
Biesmansss schreef: ma 04 jun 2012, 11:08
Het is mogelijk dan via de parametervergelijking van een vlak door 3 punten; maar dit is wel zeer omslachtig.
Dat hoeft niet ...

Ken je ook het uitproduct van twee vectoren en de betekenis? Notatie: a x b (a en b zijn vectoren)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.201

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Safe schreef: ma 04 jun 2012, 11:40
Dat hoeft niet ...

Ken je ook het uitproduct van twee vectoren en de betekenis? Notatie: a x b (a en b zijn vectoren)
Neen, dit ken ik jammer genoeg niet; maar het is ondertussen opgelost.

Toch ook bedankt voor de welwillendheid om te helpen! :)

De richtingsvector is (x2 - x1, y2 - y1)

Dus voor (a) (1, 2, -4), (2, 3, 7) en (4, -1, 3) kunnen we best eerst twee richtingsvectoren a en b bepalen

stel a = ((4, -1, 3) - (1, 2, -4)) en b = ((2, 3, 7)-(1, 2, -4))

a = (3, -3, 7)

b = (1, 1, 11)

p = (1, 2, -4)

20x + 13y - 3z = 58

En het klopt!

Hartelijk dank voor de hulp TD!
The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Quote : John Maynard Keynes

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Inderdaad, als vuistregel toch best te onthouden: je kan richtingsvectoren 'maken' door punten van elkaar af te trekken. Bij een vlak moet je er wel voor zorgen dat je twee niet-evenwijdige richtingsvectoren 'maakt'.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.201

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Hoe check je of twee richtingsvectoren evenwijdig zijn ?
The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Quote : John Maynard Keynes

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Cartesiaanse vergelijking van een vlak

Indien ze geen veelvouden van elkaar zijn, zijn ze niet evenwijdig; anders wel.

Voor drie niet-collineaire punten p,q,r die (dus) een vlak bepalen komt dat neer op het moeten 'mengen'; je kan dus niet p-q en q-p als richtingsvectoren nemen, maar wel p-q en q-r of p-q en p-r etc.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer