BUDOWNICTWO, SEMESTR I

LISTA 5

Geometria analityczna

1. Obliczyć długości podanych wektorów:

−

→

−

−

→

a) a = [3 , − 4 , 12];

b) P Q, gdzie P = (2 , 3 , − 2) , Q = (3 , 4 , − 1).

2. Obliczyć iloczyny skalarne podanych par wektorów:

−

→

−

→

a) a = [1 , − 2 , 5] , b = [3 , − 1 , 0];

−

→

−

→

−

→

−

→

−

→

−

→

−

→

b) u = 3 i − 2 k ,

v = − i + 3 j + 7 k .

3. Obliczyć miarę kąta między danymi wektorami:

−

→

−

→

√

a) u = [1 , 0 , 0] ,

v = [1 ,

3 , 0];

−

→

−

→

b) u = [0 , 1 , 0] ,

v = [0 , 3 , 0].

4. Obliczyć iloczyny wektorowe podanych par wektorów:

−

→

−

→

a) a = [ − 3 , 2 , 0] ,

v = [1 , 5 , − 2];

−

→

−

→

−

→

−

→

−

→

−

→

−

→

b) u = 2 i − 3 k ,

v = i + j − 4 k .

5. Obliczyć pola podanych powierzchni:

−

→

−

→

a) równoległobok rozpięty na wektorach: a = [1 , 2 , 3] , b = [0 , − 2 , 5]; b) trójkąt o wierzchołkach A = (1 , − 1 , 3) , B = (0 , 2 , − 3) , C = (2 , 2 , 1).

−

−

→

−→

6. Trójkąt ABC rozpięty jest na wektorach AB = [1 , 5 , − 3] , AC = [ − 1 , 0 , 4]. Obliczyć wysokość tego trójkąta opuszczona z wierzchołka C.

7. Obliczyć iloczyny mieszane podanych trójek wektorów:

−

→

−

→

−

→

a) a = [ − 3 , 2 , 1] , b = [0 , 1 , − 5] , c = [2 , 3 , − 4]

−

→

−

→

−

→

b) u = [2 , 4 , 5] , v = [ − 1 , 4 , 0] , w = [4 , 0 , 2].

8. Obliczyć objętość czworościanu o wierzchołkach A = (1 , 1 , 1) , B = (1 , 2 , 3) , C = (2 , 3 , − 1) , D = ( − 1 , 3 , 5).

9. Sprawdzić, czy

−

→

−

→

−

→

a) wektory a = [ − 1 , 3 , − 5] , b = [1 , − 1 , 1] , c = [4 , − 2 , 0] są współpłaszczyznowe; b) punkty P = (0 , 0 , 0) , Q = ( − 1 , 2 , 3) , R = (2 , 3 , − 4) , S = (2 , − 1 , 5) są współpłaszczyznowe.

10. Napisać równania ogólne płaszczyzn spełniających podane warunki:

−

→

a) płaszczyzna przechodzi przez punkt P = (1 , − 2 , 0) i jest prostopadła do wektora n = [0 , − 3 , 2]; b) płaszczyzna przechodzi przez punkty P 1 = (0 , 0 , 0) , P 2 = (1 , 2 , 3) , P 3 = ( − 1 , − 3 , 5); c) płaszczyzna przechodzi przez punkty P 1 = (1 , − 3 , 4) , P 2 = (2 , 0 , − 1) oraz jest prostopadła do płaszczyzny OXY ;

1

BUDOWNICTWO, SEMESTR I

−

→

d) płaszczyzna przechodzi przez punkt P = (1 , − 1 , 3) oraz jest równoległa do wektorów a = [1 , 1 , 0],

−

→

b = [0 , 1 , 1];

e) płaszczyzna przechodzi przez punkt P = (0 , 3 , 0) i jest równoległa do płaszczyzny π : 3 x − y + 2 = 0; f) płaszczyzna przechodzi przez punkt P = (2 , 1 , − 3) i jest prostopadła do płaszczyzn π 1 : x + y = 0, π 2 : y − z = 0.

11. Napisać równania parametryczne i kierunkowe prostych spełniających podane warunki:

−

→

a) prosta przechodzi przez punkt P = ( − 3 , 5 , 2) i jest równoległa do wektora v = [2 , − 1 , 3]; b) prosta przechodzi przez punkty P 1 = (1 , 0 , 6) , P 2 = ( − 2 , 2 , 4); c) prosta przechodzi przez punkt P = (0 , − 2 , 3) i jest prostopadła do płaszczyzny π : 3 x − y + 2 z − 6 = 0;

−

→

−

→

d) prosta przechodzi przez punkt P = (7 , 2 , 0) i jest prostopadła do wektorów v 1 = [2 , 0 , − 3] , v 2 = [ − 1 , 2 , 0].

12. Obliczyć odległość:

a) punktu P = (1 , − 2 , 3) od płaszczyzny π : x + y − 3 z + 5 = 0; b) prostych równoległych l 1 : x− 1 = y+1 = z , l

= y− 1 = z− 3 .

1

2

− 1

2 :

x

− 2

− 4

2

13. Znaleźć rzut prostokątny punktu P = ( − 3 , 2 , 0) na płaszczyznę π : x + y + z = 0.

14. Znaleźć równania płaszczyzn przechodzących przez punkt A = ( − 1 , 2 , 4) i równoległych do płaszczyzn układu współrzędnych.





x = 2 − t







15. Dana jest prosta l :

y = − 1 + 2 t

t ∈ R . Znaleźć punkty przebicia prostej l z płaszczyznami układu OXY Z.









z = 4 + 3 t

2