Bewijs kubus

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Berichten: 18

Bewijs kubus

Van een kubus hebben drie hoekpunten geheeltallige coordinaten.

Hebben alle andere hoekpunten ook geheeltallige coordinaten?

Bekijk 2 gevallen:

1. Alle 3 gegeven hoekpunten liggen in 1 zijvlak

2. Alle 3 gegeven hoekpunten liggen niet in 1 zijvlak.

Iemand enig idee hoe ik hiervoor een bewijs kan geven?

Re: Bewijs kubus

Een vector draaien in :) 3 komt neer op het product van 3 elementaire draaiingen, n.l. draaien om de x-as, y-as en z-as.

Voor alle 3 kun je een 3x3 matrix opstellen.

Pas die 3 draaiingen toe op de hoekpunten {(a1,a2,a3) | ai :) {0,p} voor i=1,2,3}

Daarna translatie over een vector (r,s,t)T.

Drie van de 8 punten hebben geheeltallige coördinaten. Daaruit kun je voor de andere 5 conclusies trekken.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Bewijs kubus

Ik weet niet, maar als ge de oorsprong van je assenstelsel in één van de hoekpunten van de kubus zou leggen?En de assen...
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Berichten: 18

Re: Bewijs kubus

Kan iemand mij hiermee nog verder helpen?

Ik begrijp weinig van het uitleg :S

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Bewijs kubus

Als de oorsprong van het assenstelsel in één van de hoekpunten van de kubus ligt en de coördinatenassen langs drie onderlijk loodrechte ribben. Dan zal als één van de hoekpunten van de kubus heeltallige coördinaten heeft de andere dit automatisch ook moeten hebben omdat de ribben van de kubus allemaal even lang zijn.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Berichten: 18

Re: Bewijs kubus

Ja...dit is mij wel duidelijk...

Maar hoe zit het als de 3 gegeven hoekpunten niet in dezelfde vlak zitten?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Bewijs kubus

Het is slechts nodig dat één hoekpunt heeltallige coördinaten heeft(gelijk welk).Omdat de kubus gelijke ribben en rechte hoeken heeft.Het hoekpunt waar de oorsprong v.h. assenstelsel in ligt heeft als coördinaten (0,0,0).
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 5.679

Re: Bewijs kubus

Het is slechts nodig dat één hoekpunt heeltallige coördinaten heeft(gelijk welk).Omdat de kubus gelijke ribben en rechte hoeken heeft.Het hoekpunt waar de oorsprong v.h. assenstelsel in ligt heeft als coördinaten (0,0,0).
Dat hoeft niet per se, je zou best een kubus kunnen hebben waarvan het linker-onder-achterhoekpunt
\((\pi,\pi+1,\pi-2)\)
is en het rechter-boven-voorhoekpunt (7,8,5).

Wat betreft de oorspronkelijke vraag: de situatie als de drie punten niet in hetzelfde zijvlak liggen lijkt me nog makkelijker dan wanneer ze wel in één zijvlak liggen.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Bewijs kubus

Kotje schreef:
Als de oorsprong van het assenstelsel in één van de hoekpunten van de kubus ligt en de coördinatenassen langs drie onderlijk loodrechte ribben. Dan zal als één van de hoekpunten van de kubus heeltallige coördinaten heeft de andere dit automatisch ook moeten hebben omdat de ribben van de kubus allemaal even lang zijn


Als dit verkeerd is, dan ben ik seniel en gelukkig.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 5.679

Re: Bewijs kubus

kotje schreef:Kotje schreef:
Als de oorsprong van het assenstelsel in één van de hoekpunten van de kubus ligt en de coördinatenassen langs drie onderlijk loodrechte ribben. Dan zal als één van de hoekpunten van de kubus heeltallige coördinaten heeft de andere dit automatisch ook moeten hebben omdat de ribben van de kubus allemaal even lang zijn
Als dit verkeerd is, dan ben ik seniel en gelukkig.
De kubus met hoekpunten (0,0,0) en ([wortel]2,[wortel]2,[wortel]2) voldoet aan jouw omschrijving, het punt (0,0,0) heeft immers heeltallige coördinaten [rr]

Maar zonder flauw te doen: als gegeven is dat de kubus met 1 hoekpunt op de oorsprong is, dan heb je natuurlijk gelijk, dan hoeft er inderdaad maar 1 hoekpunt (wel een ander hoekpunt dan die op de oorsprong ligt) heeltallige coördinaten te hebben.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

Re: Bewijs kubus

Als de oorsprong van het assenstelsel in één van de hoekpunten van de kubus ligt en de coördinatenassen langs drie onderlijk loodrechte ribben. Dan zal als één van de hoekpunten van de kubus heeltallige coördinaten heeft de andere dit automatisch ook moeten hebben omdat de ribben van de kubus allemaal even lang zijn.
Als de kubus een hoekpunt heeft met gehele coördinaten, zeg (a,b,c), dan kun je door translatie via (-a,-b,-c) er voor zorgen dat een van de hoekpunten in de oorsprong ligt.

Je kunt niet zeggen dat de coördinatenassen langs drie onderlijk loodrechte ribben liggen. Daarvoor zal je de kubus moeten draaien, en wat daar de gevolgen van zijn is een grote probleem!

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Bewijs kubus

PeterPan schreef:
Daarvoor zal je de kubus moeten draaien, en wat daar de gevolgen van zijn is een grote probleem!
Ik begin van mijn oorsprong in de oorsprong te leggen en dan de assen zo te leggen, dus dat probleem vervalt.

Trouwens met een heeltallige translatie en door het feit coördinaten heeltallig zijn en een rotatie de lengte bewaart zal men er op die andere manier ook komen denk ik.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 5.679

Re: Bewijs kubus

Trouwens met een heeltallige translatie en door het feit coördinaten heeltallig zijn en een rotatie de lengte bewaart zal men er op die andere manier ook komen denk ik.
Deze kubus ligt met 1 hoekpunt op de oorsprong en heeft 3 andere hoekpunten met geheeltallige coordinaten:

Afbeelding

De bovenste vier hoekpunten hebben echter allemaal [wortel]2 als y-coördinaat. Dat krijg je met rotatie niet weggewerkt.

Dit lijkt me tevens een tegenvoorbeeld voor hetgeen de TS wilde bewijzen.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

Re: Bewijs kubus

Prima voorbeeld Rogier.

Het was te lastig om te bewijzen en dat betekent vaak dat het niet klopt.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Bewijs kubus

Misschien bedoelde hij dat de ribbe heeltallig was? Het was daarom dat ik mijn assenstelsel zo koos, omdat ik anders ook niet inzag hoe men dit met translatie en rotatie kon bewijzen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Reageer