Gegeben ist die Ebene \( \mathrm{E}:-z_{3}+4 x_{2}+8 y_{3}=-8 \). Bestimme die Gleichung einer Ebene \( F \), die parallel zu E ist und den Abstand \( \mathrm{d}=27 \) zu E hat. F: \( 00 \mathrm{x}_{1}+0 \) Bitte nur ganzzahlige Koordinaten für die Vektoren eingeben,
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The Deep Dive
Um die Gleichung der Ebene \( F \), die parallel zur Ebene \( E \) ist und einen Abstand von 27 zu \( E \) hat, zu bestimmen, benötigen wir den Normalenvektor der Ebene \( E \). Die gegebene Form der Ebene kann umgeschrieben werden in die allgemeine Form \( a x_1 + b x_2 + c x_3 + d = 0 \). Für \( E \) ist das: \( 0 x_1 + 4 x_2 + 8 x_3 + 8 = 0 \), also ist der Normalenvektor \( \mathbf{n} = (0, 4, 8) \). Der Abstand \( d \) zwischen zwei parallelen Ebenen kann mit der Formel \( d = \frac{|d_2 - d_1|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}} \) berechnet werden. Hierbei ist \( d_2 \) der Wert von \( d \) für die gesuchte Ebene \( F \) und \( d_1 \) der Wert von \( d \) für die Ebene \( E \). Da der Abstand 27 beträgt, erhalten wir die Gleichung für die gesuchte Ebene \( F \) als: \[ -z_3 + 4x_2 + 8y_3 + d = 0 \] Wir setzen \( d_2 = -8 \pm 27 \) (wobei wir entweder 27 addieren oder subtrahieren können). Das ergibt \( d_2 = 19 \) oder \( d_2 = -35 \). Die möglichen Gleichungen der Ebene \( F \) sind also: 1. \( -z_3 + 4x_2 + 8y_3 + 19 = 0 \) 2. \( -z_3 + 4x_2 + 8y_3 - 35 = 0 \) Für die ersten ganzzahligen Koordinaten nehmen wir die Gleichung mit 19, sodass die finale Antwort lautet: \[ F: 0x_1 + 4x_2 + 8y_3 + 19 = 0 \]