Question
upstudy study bank question image url

EXERCISE 5.1 1. Find the volume of the parallelopiped with adjacent sides. \[ \overline{O A}=3 \hat{i}-\hat{j}, \quad \overline{O B}=\hat{j}+2 \hat{k} \text {, and } \overline{O C}=\hat{i}+5 \hat{j}+4 \hat{k} \] extending from the origin of co-ordinates \( O \)

Ask by Mcguire Wright. in Nigeria
Jan 22,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

The volume of the parallelepiped is 20 cubic units.

Solution

To find the volume of the parallelepiped defined by the vectors \(\overline{OA}\), \(\overline{OB}\), and \(\overline{OC}\), we can use the **scalar triple product**. The volume \(V\) is given by the absolute value of the scalar triple product of the three vectors: \[ V = \left| \overline{OA} \cdot (\overline{OB} \times \overline{OC}) \right| \] Let's proceed step by step. ### Step 1: Express the Vectors in Component Form Given: \[ \overline{OA} = 3\hat{i} - \hat{j} = \begin{pmatrix} 3 \\ -1 \\ 0 \end{pmatrix} \] \[ \overline{OB} = \hat{j} + 2\hat{k} = \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} \] \[ \overline{OC} = \hat{i} + 5\hat{j} + 4\hat{k} = \begin{pmatrix} 1 \\ 5 \\ 4 \end{pmatrix} \] ### Step 2: Compute the Cross Product \(\overline{OB} \times \overline{OC}\) The cross product of two vectors \(\mathbf{B} = \begin{pmatrix} B_x \\ B_y \\ B_z \end{pmatrix}\) and \(\mathbf{C} = \begin{pmatrix} C_x \\ C_y \\ C_z \end{pmatrix}\) is: \[ \mathbf{B} \times \mathbf{C} = \begin{pmatrix} B_y C_z - B_z C_y \\ B_z C_x - B_x C_z \\ B_x C_y - B_y C_x \end{pmatrix} \] Applying this to \(\overline{OB}\) and \(\overline{OC}\): \[ \overline{OB} \times \overline{OC} = \begin{pmatrix} 1 \cdot 4 - 2 \cdot 5 \\ 2 \cdot 1 - 0 \cdot 4 \\ 0 \cdot 5 - 1 \cdot 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 4 - 10 \\ 2 - 0 \\ 0 - 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -6 \\ 2 \\ -1 \end{pmatrix} \] ### Step 3: Compute the Scalar Triple Product Now, take the dot product of \(\overline{OA}\) with \(\overline{OB} \times \overline{OC}\): \[ \overline{OA} \cdot (\overline{OB} \times \overline{OC}) = \begin{pmatrix} 3 \\ -1 \\ 0 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} -6 \\ 2 \\ -1 \end{pmatrix} = (3)(-6) + (-1)(2) + (0)(-1) = -18 - 2 + 0 = -20 \] ### Step 4: Determine the Volume The volume is the absolute value of the scalar triple product: \[ V = \left| -20 \right| = 20 \text{ cubic units} \] ### Conclusion **The volume of the parallelepiped is 20 cubic units.**

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

Extra Insights

To find the volume of the parallelepiped formed by the vectors \(\overline{O A}\), \(\overline{O B}\), and \(\overline{O C}\), we can use the scalar triple product formula, which can be calculated as the absolute value of the determinant of the matrix formed by these vectors. The vectors are: \[ \overline{O A} = \begin{pmatrix} 3 \\ -1 \\ 0 \end{pmatrix}, \quad \overline{O B} = \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix}, \quad \overline{O C} = \begin{pmatrix} 1 \\ 5 \\ 4 \end{pmatrix} \] Now we arrange these vectors in a matrix: \[ \begin{vmatrix} 3 & 0 & 1 \\ -1 & 1 & 5 \\ 0 & 2 & 4 \end{vmatrix} \] Calculating this determinant: 1. Calculate the first row expansion: \[ 3 \begin{vmatrix} 1 & 5 \\ 2 & 4 \end{vmatrix} - 0 + 1 \begin{vmatrix} -1 & 1 \\ 0 & 2 \end{vmatrix} \] 2. Calculating the 2x2 determinants: \[ \begin{vmatrix} 1 & 5 \\ 2 & 4 \end{vmatrix} = (1)(4) - (5)(2) = 4 - 10 = -6 \] \[ \begin{vmatrix} -1 & 1 \\ 0 & 2 \end{vmatrix} = (-1)(2) - (1)(0) = -2 \] 3. Putting everything together: \[ 3(-6) + 1(-2) = -18 - 2 = -20 \] 4. Therefore, the volume \( V \) of the parallelepiped is: \[ V = | -20 | = 20 \] The volume of the parallelepiped is \( 20 \) cubic units.

Related Questions

จงหาพื้นที่ผิวของกรวยอันหนึ่งซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมที่เป็นฐานยาว 14 นิ้ว และมี่สูงเออยง 2 เ \( \pi \approx \) ) 1020 ms .62 กรวยกลมซึ่งมีรัศมีของฐานยาว 6 เซนติเมตร และสูง 8 เซนติเมตร จะมีพื้นที่ผิวข้างกี่ตารางเซนติเมตร \[ (\pi \approx 3.14) \] กรวยอันหนึ่งมีความยาวรอบฐานเท่ากับ \( 100 \pi \) หน่วย ส่วนสูงเอียงยาว 8 หน่่ย กรวยนี้จะมีพื้นที่ผิวข้างเท่ากับ \[ (\pi \approx 3.14) \] \( \qquad \) ทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 14 เซนติเมตร จะมีพื้นที่ผิวเท่าใด \[ \left(\pi \approx \frac{22}{7}\right) \] \( \qquad \) เต็นท์มีลักษณะเป็นครึ่งทรงกลม ซึ่งมีพื้นที่ผิว 1,232 ตารางนิ้ว จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางของเต็นท์นี้ \[ \left(\pi \approx \frac{22}{7}\right) . \] \( \qquad \)
Geometry Thailand Jan 22, 2025

Latest Geometry Questions

จงหาพื้นที่ผิวของกรวยอันหนึ่งซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมที่เป็นฐานยาว 14 นิ้ว และมี่สูงเออยง 2 เ \( \pi \approx \) ) 1020 ms .62 กรวยกลมซึ่งมีรัศมีของฐานยาว 6 เซนติเมตร และสูง 8 เซนติเมตร จะมีพื้นที่ผิวข้างกี่ตารางเซนติเมตร \[ (\pi \approx 3.14) \] กรวยอันหนึ่งมีความยาวรอบฐานเท่ากับ \( 100 \pi \) หน่วย ส่วนสูงเอียงยาว 8 หน่่ย กรวยนี้จะมีพื้นที่ผิวข้างเท่ากับ \[ (\pi \approx 3.14) \] \( \qquad \) ทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 14 เซนติเมตร จะมีพื้นที่ผิวเท่าใด \[ \left(\pi \approx \frac{22}{7}\right) \] \( \qquad \) เต็นท์มีลักษณะเป็นครึ่งทรงกลม ซึ่งมีพื้นที่ผิว 1,232 ตารางนิ้ว จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางของเต็นท์นี้ \[ \left(\pi \approx \frac{22}{7}\right) . \] \( \qquad \)
Geometry Thailand Jan 22, 2025
Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy