Hopp til hovedinnholdet

Forkurseksamen etter tema

Øv på ett tema om gangen med oppgavene fra forkurseksamenene i matematikk. Velg tema, så henter vi oppgavene fra alle settene vi har lagt ut. Prøv selv først – løsningen ligger under oppgaven når du står fast.

parameterframstilling

Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.

13 oppgaver om parameterframstilling · viser 11–13

Oppgavene

Ordinær eksamen 2018

Oppgave 3

5 poeng

Vektorene u⃗=[−2,1,−1] {\vec{u} = [-2, 1, -1]} og v⃗=[1,−2,3] {\vec{v} = [1, -2, 3]} er gitt.

Oppgave 3a)

Beregn u⃗⋅v⃗ {\vec{u} \cdot \vec{v}} og u⃗×v⃗. \vec{u} \times \vec{v}\text{.}
Vis løsning på oppgave 3a
Svar
u⃗⋅v⃗=−7‾‾u⃗×v⃗=[1,5,3]‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{\vec{u} \cdot \vec{v} = -7}} \\ &\underline{\underline{\vec{u} \times \vec{v} = [1, 5, 3]}} \end{aligned}
Begge regnes ut fra koordinatene. Skalarproduktet gir et tall, og vektorproduktet gir en ny vektor.
1. Regn ut skalarproduktet Skalarproduktet (prikkproduktet) får vi ved å gange koordinatene parvis og legge sammen: \[ \textcolor{blue}{\vec{u}} \cdot \textcolor{red}{\vec{v}} = \textcolor{blue}{u_1}\textcolor{red}{v_1} + \textcolor{blue}{u_2}\textcolor{red}{v_2} + \textcolor{blue}{u_3}\textcolor{red}{v_3} \]Videoen Hva er et plan og hvordan regner man seg fram bruker at det er \( 0 \) for vinkelrette vektorer.
Plugger vi inn koordinatene, får vi: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\vec{u}} \cdot \textcolor{red}{\vec{v}} &= \textcolor{blue}{(-2)} \cdot \textcolor{red}{1} + \textcolor{blue}{1} \cdot \textcolor{red}{(-2)} \\ &\quad + \textcolor{blue}{(-1)} \cdot \textcolor{red}{3} \\ &= -2 - 2 - 3 = -7 \end{aligned} \]
2. Regn ut vektorproduktet Koordinatene til vektorproduktet er: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{blue}{u_2}\textcolor{red}{v_3} - \textcolor{blue}{u_3}\textcolor{red}{v_2} \\ y &= \textcolor{blue}{u_3}\textcolor{red}{v_1} - \textcolor{blue}{u_1}\textcolor{red}{v_3} \\ z &= \textcolor{blue}{u_1}\textcolor{red}{v_2} - \textcolor{blue}{u_2}\textcolor{red}{v_1} \end{aligned} \]Dette er det samme som å ta determinanten av en \( 3 \times 3 \)-matrise, som i videoen Finn et generelt uttrykk for curlen til vektorfeltet.
Plugger vi inn koordinatene, får vi: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{blue}{1} \cdot \textcolor{red}{3} - \textcolor{blue}{(-1)} \cdot \textcolor{red}{(-2)} = 1 \\ y &= \textcolor{blue}{(-1)} \cdot \textcolor{red}{1} - \textcolor{blue}{(-2)} \cdot \textcolor{red}{3} = 5 \\ z &= \textcolor{blue}{(-2)} \cdot \textcolor{red}{(-2)} - \textcolor{blue}{1} \cdot \textcolor{red}{1} = 3 \end{aligned} \]

Oppgave 3b)

Finn vinkelen mellom u⃗ \vec{u} og v⃗. \vec{v}\text{.}
Vis løsning på oppgave 3b
Svar
Avrundet til én desimal er vinkelen:
θ≈139,8∘‾‾ \underline{\underline{\theta \approx 139{,}8^\circ}}
Vi bruker skalarproduktet fra a).
Skalarproduktet henger sammen med vinkelen, så vi finner lengdene og løser for \( \cos\theta\text{.} \)
1. Skriv opp regelen og finn lengdene Skalarproduktet med vinkel forteller oss at: \[ \textcolor{green}{\vec{u} \cdot \vec{v}} = \textcolor{blue}{|\vec{u}|} \cdot \textcolor{red}{|\vec{v}|} \cdot \cos\theta \]Hvis du er usikker på regelen, kan du se videoen Oppgave 5A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025.
Lengden til en vektor finner vi med Pytagoras, som i videoen Lengden til en Vektor: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{|\vec{u}|} &= \sqrt{(-2)^2 + 1^2 + (-1)^2} = \textcolor{blue}{\sqrt{6}} \\ \textcolor{red}{|\vec{v}|} &= \sqrt{1^2 + (-2)^2 + 3^2} = \textcolor{red}{\sqrt{14}} \end{aligned} \]
I a) fant vi \( {\textcolor{green}{\vec{u} \cdot \vec{v} = -7}}\text{.} \)
2. Løs for vinkelen Plugger vi dette inn, får vi: \[ \begin{aligned} \textcolor{green}{-7} &= \textcolor{blue}{\sqrt{6}} \cdot \textcolor{red}{\sqrt{14}} \cdot \cos\theta \\ \cos\theta &= \dfrac{-7}{\sqrt{84}} \\ \theta &= \cos^{-1}\left(\dfrac{-7}{\sqrt{84}}\right) \\ \theta &\approx 139{,}8^\circ \end{aligned} \]

Oppgave 3c)

Finn en likning for planet α \alpha som spennes ut av u⃗ \vec{u} og v⃗ \vec{v} og som inneholder origo.
Vis løsning på oppgave 3c
Svar
α: x+5y+3z=0‾‾ \underline{\underline{\alpha: \ x + 5y + 3z = 0}}
Vi bruker vektorproduktet fra a).
Vektorproduktet står vinkelrett på både \( \vec{u} \) og \( \vec{v}\text{,} \) så det er en normalvektor til planet.
1. Finn normalvektoren I a) fant vi: \[ \textcolor{blue}{\vec{n}} = \vec{u} \times \vec{v} = \textcolor{blue}{[1, 5, 3]} \]
2. Sett opp likningen Likningen til et plan med normalvektor \( \textcolor{blue}{[a, b, c]} \) gjennom punktet \( \textcolor{red}{(x_0, y_0, z_0)} \) er: \[ \begin{aligned} &\textcolor{blue}{a}(x - \textcolor{red}{x_0}) + \textcolor{blue}{b}(y - \textcolor{red}{y_0}) \\ &+ \textcolor{blue}{c}(z - \textcolor{red}{z_0}) = 0 \end{aligned} \]Hvis du er usikker på denne, kan du se videoen Hva er et plan og hvordan regner man seg fram.
Her er: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{[a, b, c]} &= \textcolor{blue}{[1, 5, 3]} \\ \textcolor{red}{(x_0, y_0, z_0)} &= \textcolor{red}{(0, 0, 0)} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{1}(x - \textcolor{red}{0}) + \textcolor{blue}{5}(y - \textcolor{red}{0}) + \textcolor{blue}{3}(z - \textcolor{red}{0}) &= 0 \\ x + 5y + 3z &= 0 \end{aligned} \]

Oppgave 3d)

Finn en parameterframstilling til planet β \beta som er parallellt med planet α \alpha og inneholder punktet P(2,3,−2) {P(2, 3, -2)}
Vis løsning på oppgave 3d
Svar
β: x=2−2s+ty=3+s−2tz=−2−s+3t‾‾ \underline{\underline{\beta: \ \begin{aligned} x &= 2 - 2s + t \\ y &= 3 + s - 2t \\ z &= -2 - s + 3t \end{aligned}}}
Et parallelt plan spennes ut av de samme vektorene. Vi starter derfor i \( P \) og går langs \( \vec{u} \) og \( \vec{v}\text{.} \)
1. Sett opp framstillingen Vi kommer til alle punktene i \( \beta \) ved å starte i \( \textcolor{green}{P} \) og legge til en del av \( \textcolor{blue}{\vec{u}} \) og en del av \( \textcolor{red}{\vec{v}}\text{:} \) \[ (x, y, z) = \textcolor{green}{P} + \textcolor{blue}{s \cdot \vec{u}} + \textcolor{red}{t \cdot \vec{v}} \]Videoen Oppgave 4D - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025 setter opp en framstilling for en linje på samme måte, med én parameter.
Her er: \[ \begin{aligned} \textcolor{green}{P} &= \textcolor{green}{(2, 3, -2)} \\ \textcolor{blue}{\vec{u}} &= \textcolor{blue}{[-2, 1, -1]} \\ \textcolor{red}{\vec{v}} &= \textcolor{red}{[1, -2, 3]} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi én likning per koordinat: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{green}{2} \textcolor{blue}{{}- 2s} \textcolor{red}{{}+ t} \\ y &= \textcolor{green}{3} \textcolor{blue}{{}+ s} \textcolor{red}{{}- 2t} \\ z &= \textcolor{green}{-2} \textcolor{blue}{{}- s} \textcolor{red}{{}+ 3t} \end{aligned} \]
Andre svar er også riktige. Vi kan for eksempel bruke et annet punkt i planet enn \( P\text{.} \)

Oppgave 3e)

En linje l l skjærer planet β \beta i punktet P P og planet α \alpha i punktet Q(4,1,−3). {Q(4, 1, -3)}\text{.} Finn en parameterframstilling til linjen l. l\text{.}
Vis løsning på oppgave 3e
Svar
l: x=2+2ty=3−2tz=−2−t‾‾ \underline{\underline{l: \ \begin{aligned} x &= 2 + 2t \\ y &= 3 - 2t \\ z &= -2 - t \end{aligned}}}
Vi bruker punktet \( P \) fra d).
Linja går gjennom både \( P \) og \( Q\text{,} \) så \( \overrightarrow{PQ} \) er en retningsvektor for den.
1. Finn retningsvektoren En vektor mellom to punkter finner vi ved å ta sluttpunktet minus startpunktet, som i videoen Oppgave 7A - Del 1 - R1 Eksamen Vår 2026: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\overrightarrow{PQ}} &= [4 - 2,\ 1 - 3,\ -3 - (-2)] \\ &= \textcolor{blue}{[2, -2, -1]} \end{aligned} \]
2. Sett opp framstillingen Vi starter i \( \textcolor{green}{P} \) og går en del \( t \) av retningsvektoren, som i videoen Oppgave 4D - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025: \[ (x, y, z) = \textcolor{green}{P} + t \cdot \textcolor{blue}{\overrightarrow{PQ}} \]
Plugger vi inn \( {\textcolor{green}{P(2, 3, -2)}} \) og \( {\textcolor{blue}{[2, -2, -1]}}\text{,} \) får vi: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{green}{2} + \textcolor{blue}{2}t \\ y &= \textcolor{green}{3} \textcolor{blue}{{}- 2}t \\ z &= \textcolor{green}{-2} \textcolor{blue}{{}- 1}t \end{aligned} \]
Andre svar er også riktige. Vi kan for eksempel starte i \( Q\text{.} \)

Ordinær eksamen 2017

Oppgave 3

4 poeng

Gitt punktene A(6,0,0), A(6, 0, 0)\text{,} B(0,−2,0) {B(0, -2, 0)} og C(0,0,3). C(0, 0, 3)\text{.}

Oppgave 3a)

Finn arealet av trekanten ABC. ABC\text{.}
Vis løsning på oppgave 3a
Svar
Arealet av trekanten er:
T=314‾‾ \underline{\underline{T = 3\sqrt{14}}}
Lengden av vektorproduktet er arealet av parallellogrammet, og trekanten er halvparten av det.
1. Finn vektorene Vi tar sluttpunktet minus startpunktet, som i videoen Oppgave 7A - Del 1 - R1 Eksamen Vår 2026: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} &= [0 - 6, -2 - 0, 0 - 0] \\ &= \textcolor{blue}{[-6, -2, 0]} \\ \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} &= [0 - 6, 0 - 0, 3 - 0] \\ &= \textcolor{red}{[-6, 0, 3]} \end{aligned} \]
2. Regn ut vektorproduktet Videoen Finn et generelt uttrykk for curlen til vektorfeltet regner vektorproduktet med en determinant. Skrevet ut koordinat for koordinat er det gitt ved: \[ \begin{aligned} &[\textcolor{blue}{a_1}, \textcolor{blue}{a_2}, \textcolor{blue}{a_3}] \times [\textcolor{red}{b_1}, \textcolor{red}{b_2}, \textcolor{red}{b_3}] \\ &= [\textcolor{blue}{a_2}\textcolor{red}{b_3} - \textcolor{blue}{a_3}\textcolor{red}{b_2}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{a_3}\textcolor{red}{b_1} - \textcolor{blue}{a_1}\textcolor{red}{b_3}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{a_1}\textcolor{red}{b_2} - \textcolor{blue}{a_2}\textcolor{red}{b_1}] \end{aligned} \]
Plugger vi inn koordinatene, får vi: \[ \begin{aligned} &\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} \\ &= [(\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{3} - \textcolor{blue}{0} \cdot \textcolor{red}{0}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{0} \cdot (\textcolor{red}{-6}) - (\textcolor{blue}{-6}) \cdot \textcolor{red}{3}, \\ &\qquad (\textcolor{blue}{-6}) \cdot \textcolor{red}{0} - (\textcolor{blue}{-2}) \cdot (\textcolor{red}{-6})] \\ &= [-6, 18, -12] \end{aligned} \]
3. Finn arealet Lengden til en vektor, som i videoen Lengden til en Vektor, er gitt ved: \[ \left|[a, b, c]\right| = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2} \]
Arealet av trekanten er halvparten av lengden til vektorproduktet: \[ \begin{aligned} T &= \dfrac{1}{2}\left|\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC}\right| \\ &= \dfrac{1}{2}\sqrt{(-6)^2 + 18^2 + (-12)^2} \\ &= \dfrac{1}{2}\sqrt{504} = \dfrac{1}{2} \cdot 6\sqrt{14} = 3\sqrt{14} \end{aligned} \]

Oppgave 3b)

En linje l l gjennom C C står vinkelrett på ΔABC. \Delta ABC\text{.} Finn en parameterframstilling for denne linjen.
Vis løsning på oppgave 3b
Svar
En parameterframstilling for linjen l l er:
x=ty=−3tz=3+2t‾‾ \underline{\underline{\begin{aligned} x &= t \\ y &= -3t \\ z &= 3 + 2t \end{aligned}}}
Vi bruker vektorproduktet fra a).
Vektorproduktet står vinkelrett på trekanten, så det kan være retningsvektor for linjen. Så går vi fra punktet \( C \) i den retningen.
1. Finn retningsvektoren I a) fant vi at \( {\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = [-6, 18, -12]}\text{.} \) Den står vinkelrett på begge vektorene, og dermed på trekanten. Vi kan dele den på \( {-6} \) uten å endre retningen: \[ \textcolor{blue}{\vec{r}} = \textcolor{blue}{[1, -3, 2]} \]
2. Skriv opp parameterframstillingen En linje gjennom et punkt \( \textcolor{red}{(x_0, y_0, z_0)} \) med retningsvektor \( \textcolor{blue}{[a, b, c]} \) er gitt ved: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{red}{x_0} + \textcolor{blue}{a}t \\ y &= \textcolor{red}{y_0} + \textcolor{blue}{b}t \\ z &= \textcolor{red}{z_0} + \textcolor{blue}{c}t \end{aligned} \]
Hva en parameter gjør, ser du i videoen Parametrisering. Her er punktet \( \textcolor{red}{C(0, 0, 3)}\text{.} \) Plugger vi inn, får vi: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{red}{0} + \textcolor{blue}{1} \cdot t = t \\ y &= \textcolor{red}{0} + (\textcolor{blue}{-3}) \cdot t = -3t \\ z &= \textcolor{red}{3} + \textcolor{blue}{2}t \end{aligned} \]
Andre parameterframstillinger er også riktige, for eksempel med \( {[-6, 18, -12]} \) som retningsvektor.

Oppgave 3c)

Finn koordinatene til linjen l l fra punkt b) sitt skjæringspunkt med xy-planet. {xy\text{-planet.}}
Vis løsning på oppgave 3c
Svar
Skjæringspunktet med xy-planet {xy\text{-planet}} er:
(−32, 92, 0)‾‾ \underline{\underline{\left(-\dfrac{3}{2},\ \dfrac{9}{2},\ 0\right)}}
Vi bruker parameterframstillingen fra b).
I \( {xy\text{-planet}} \) er \( {z = 0}\text{.} \) Vi finner \( t \) fra det og setter inn i de andre koordinatene.
1. Sett z lik null I b) fant vi linjen, skrevet med parameteren \( t \) som i videoen Parametrisering: \[ x = t, \quad y = -3t, \quad z = 3 + 2t \]
Vi setter \( {z = 0}\text{:} \) \[ \begin{aligned} 3 + 2\textcolor{red}{t} &= 0 \\ \textcolor{red}{t} &= \textcolor{red}{-\dfrac{3}{2}} \end{aligned} \]
2. Finn x og y Vi setter \( \textcolor{red}{t} \) inn i de to andre koordinatene: \[ \begin{aligned} x &= \textcolor{red}{-\dfrac{3}{2}} \\ y &= -3 \cdot \left(\textcolor{red}{-\dfrac{3}{2}}\right) = \dfrac{9}{2} \end{aligned} \]

Oppgave 3d)

Finn likningen for planet gjennom de tre punktene A, A\text{,} B B og C. C\text{.}
Vis løsning på oppgave 3d
Svar
Likningen for planet er:
x−3y+2z−6=0‾‾ \underline{\underline{x - 3y + 2z - 6 = 0}}
Vi bruker vektoren fra a) som normalvektor.
Vektorproduktet står vinkelrett på planet, så det er en normalvektor. Med et punkt i planet kan vi skrive opp likningen.
1. Skriv opp likningen for planet Likningen for et plan, som i videoen Hva er et plan og hvordan regner man seg fram, forteller oss at: \[ \begin{aligned} &\textcolor{blue}{a}(x - \textcolor{red}{x_0}) + \textcolor{blue}{b}(y - \textcolor{red}{y_0}) \\ &+ \textcolor{blue}{c}(z - \textcolor{red}{z_0}) = 0 \end{aligned} \]
I a) fant vi at vektorproduktet er \( {[-6, 18, -12]}\text{.} \) Vi deler det på \( {-6} \) og får normalvektoren \( {\textcolor{blue}{[1, -3, 2]}}\text{.} \) Punktet er \( \textcolor{red}{C(0, 0, 3)}\text{.} \) Plugger vi inn, får vi: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{1}(x - \textcolor{red}{0}) \textcolor{blue}{- 3}(y - \textcolor{red}{0}) + \textcolor{blue}{2}(z - \textcolor{red}{3}) &= 0 \\ x - 3y + 2z - 6 &= 0 \end{aligned} \]
Kontroll: \( A \) gir \( {6 - 6 = 0}\text{,} \) og \( B \) gir \( {6 - 6 = 0}\text{.} \)

Ordinær eksamen 2016

Oppgave 5

5 poeng

Gitt tre punkter A(2,1,2), A(2, 1, 2)\text{,} B(0,−1,0) {B(0, -1, 0)} og C(−1,10,3) {C(-1, 10, 3)}

Oppgave 5a)

Finn AB→, \overrightarrow{AB}\text{,} AC→ \overrightarrow{AC} og vinkel ∠BAC. \angle BAC\text{.}
Vis løsning på oppgave 5a
Svar
AB→=[−2,−2,−2]‾‾ \underline{\underline{\overrightarrow{AB} = [-2, -2, -2]}}
AC→=[−3,9,1]‾‾ \underline{\underline{\overrightarrow{AC} = [-3, 9, 1]}}
Vinkelen, avrundet til én desimal, er:
∠BAC≈115,1∘‾‾ \underline{\underline{\angle BAC \approx 115{,}1^\circ}}
En vektor mellom to punkter er sluttpunktet minus startpunktet. Vinkelen finner vi med skalarproduktet og lengdene.
1. Finn vektorene Vi tar sluttpunktet minus startpunktet, koordinat for koordinat, som i videoen Hva er en Vektor?: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} &= [0 - 2,\ -1 - 1,\ 0 - 2] \\ &= \textcolor{blue}{[-2, -2, -2]} \\ \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} &= [-1 - 2,\ 10 - 1,\ 3 - 2] \\ &= \textcolor{red}{[-3, 9, 1]} \end{aligned} \]
2. Skriv opp vinkelformelen Skalarproduktet forteller oss at: \[ \cos v = \dfrac{\textcolor{blue}{\vec{u}} \cdot \textcolor{red}{\vec{w}}}{|\textcolor{blue}{\vec{u}}| \cdot |\textcolor{red}{\vec{w}}|} \]Sammenhengen mellom skalarproduktet og vinkelen brukes i videoen Oppgave 5A - Del 2 - R1 Eksamen Høst 2025.
Her er \( {\textcolor{blue}{\vec{u}} = \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}}} \) og \( {\textcolor{red}{\vec{w}} = \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}}}\text{.} \) Skalarproduktet regner vi koordinat for koordinat: \[ \begin{aligned} &[\textcolor{blue}{x_1}, \textcolor{blue}{y_1}, \textcolor{blue}{z_1}] \cdot [\textcolor{red}{x_2}, \textcolor{red}{y_2}, \textcolor{red}{z_2}] \\ &= \textcolor{blue}{x_1}\textcolor{red}{x_2} + \textcolor{blue}{y_1}\textcolor{red}{y_2} + \textcolor{blue}{z_1}\textcolor{red}{z_2} \end{aligned} \]
Plugger vi inn vektorene, får vi: \[ \begin{aligned} &\textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} \cdot \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} \\ &= (\textcolor{blue}{-2}) \cdot (\textcolor{red}{-3}) + (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{9} + (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{1} \\ &= 6 - 18 - 2 \\ &= -14 \end{aligned} \]
Lengden til en vektor er, som i videoen Lengden til en Vektor: \[ |[x, y, z]| = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2} \]
Det gir oss: \[ \begin{aligned} |\textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}}| &= \sqrt{4 + 4 + 4} = \sqrt{12} \\ |\textcolor{red}{\overrightarrow{AC}}| &= \sqrt{9 + 81 + 1} = \sqrt{91} \end{aligned} \]
3. Regn ut vinkelen Plugger vi dette inn, får vi: \[ \begin{aligned} \cos \angle BAC &= \dfrac{-14}{\sqrt{12} \cdot \sqrt{91}} = \dfrac{-14}{\sqrt{1092}} \\ \angle BAC &= \cos^{-1}\left( \dfrac{-14}{\sqrt{1092}} \right) \\ &\approx 115{,}1^\circ \end{aligned} \]

Oppgave 5b)

Finn arealet av trekanten ABC. ABC\text{.}
Vis løsning på oppgave 5b
Svar
Arealet, avrundet til én desimal, er:
T=414≈15,0‾‾ \underline{\underline{T = 4\sqrt{14} \approx 15{,}0}}
Vi bruker vektorene fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Lengden av vektorproduktet er arealet av parallellogrammet vektorene utspenner. Trekanten er halvparten av det.
1. Skriv opp arealformelen Arealet av en trekant utspent av to vektorer er: \[ T = \dfrac{1}{2} \left| \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} \times \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} \right| \]
I a) fant vi: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} &= \textcolor{blue}{[-2, -2, -2]} \\ \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} &= \textcolor{red}{[-3, 9, 1]} \end{aligned} \]
2. Regn ut vektorproduktet Vektorproduktet forteller oss at: \[ \begin{aligned} &[\textcolor{blue}{x_1}, \textcolor{blue}{y_1}, \textcolor{blue}{z_1}] \times [\textcolor{red}{x_2}, \textcolor{red}{y_2}, \textcolor{red}{z_2}] \\ &= [\textcolor{blue}{y_1}\textcolor{red}{z_2} - \textcolor{blue}{z_1}\textcolor{red}{y_2}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{z_1}\textcolor{red}{x_2} - \textcolor{blue}{x_1}\textcolor{red}{z_2}, \\ &\qquad \textcolor{blue}{x_1}\textcolor{red}{y_2} - \textcolor{blue}{y_1}\textcolor{red}{x_2}] \end{aligned} \]Hvis du er usikker på kryssproduktet, forklares det underveis i videoen Finn et generelt uttrykk for curlen til vektorfeltet.
Her er: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{x_1} &= \textcolor{blue}{-2} & \textcolor{blue}{y_1} &= \textcolor{blue}{-2} & \textcolor{blue}{z_1} &= \textcolor{blue}{-2} \\ \textcolor{red}{x_2} &= \textcolor{red}{-3} & \textcolor{red}{y_2} &= \textcolor{red}{9} & \textcolor{red}{z_2} &= \textcolor{red}{1} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi: \[ \begin{aligned} (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{1} - (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{9} &= 16 \\ (\textcolor{blue}{-2}) \cdot (\textcolor{red}{-3}) - (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{1} &= 8 \\ (\textcolor{blue}{-2}) \cdot \textcolor{red}{9} - (\textcolor{blue}{-2}) \cdot (\textcolor{red}{-3}) &= -24 \end{aligned} \]
Det gir oss: \[ \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} \times \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} = [16, 8, -24] \]
3. Regn ut arealet Lengden av vektoren er: \[ \begin{aligned} \left| [16, 8, -24] \right| &= \sqrt{256 + 64 + 576} \\ &= \sqrt{896} = 8\sqrt{14} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn i arealformelen, får vi: \[ T = \dfrac{1}{2} \cdot 8\sqrt{14} = 4\sqrt{14} \approx 15{,}0 \]

Oppgave 5c)

Vis at [2,1,−3] {[2, 1, -3]} er en normalvektor for planet gjennom punktene A, A\text{,} B B og C. C\text{.}
Vis løsning på oppgave 5c
Svar
Skalarproduktene med AB→ \overrightarrow{AB} og AC→ \overrightarrow{AC} er begge 0, 0\text{,} så:
[2,1,−3] er en normalvektor‾‾ \underline{\underline{[2, 1, -3] \text{ er en normalvektor}}}
Vi bruker vektorene fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
En normalvektor står vinkelrett på to ikke-parallelle vektorer i planet. Vi viser derfor at skalarproduktet med begge er \( 0\text{.} \)
1. Regn ut skalarproduktene Skalarproduktet er \( 0 \) for vinkelrette vektorer, som i videoen Hva er et plan og hvordan regner man seg fram ?: \[ \vec{n} \cdot \vec{u} = 0 \]
Vi kaller vektoren \( {\vec{n} = [2, 1, -3]}\text{.} \) Fra a) har vi \( {\textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} = \textcolor{blue}{[-2, -2, -2]}} \) og \( {\textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} = \textcolor{red}{[-3, 9, 1]}}\text{:} \) \[ \begin{aligned} &\vec{n} \cdot \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} \\ &= 2 \cdot (\textcolor{blue}{-2}) + 1 \cdot (\textcolor{blue}{-2}) - 3 \cdot (\textcolor{blue}{-2}) \\ &= -4 - 2 + 6 = 0 \\ &\vec{n} \cdot \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} \\ &= 2 \cdot (\textcolor{red}{-3}) + 1 \cdot \textcolor{red}{9} - 3 \cdot \textcolor{red}{1} \\ &= -6 + 9 - 3 = 0 \end{aligned} \]
2. Trekk konklusjonen \( \textcolor{blue}{\overrightarrow{AB}} \) og \( \textcolor{red}{\overrightarrow{AC}} \) ligger i planet og er ikke parallelle, siden vinkelen mellom dem er \( 115{,}1^\circ\text{.} \) Dermed står \( {[2, 1, -3]} \) vinkelrett på planet.

Oppgave 5d)

Finn en likning for planet α \alpha gjennom punktene A, A\text{,} B B og C. C\text{.}
Vis løsning på oppgave 5d
Svar
Planet α \alpha har likningen:
2x+y−3z+1=0‾‾ \underline{\underline{2x + y - 3z + 1 = 0}}
Selv om du ikke fikk til c), kan du løse denne: normalvektoren står i oppgaveteksten til c).
Med en normalvektor og et punkt i planet kan vi skrive opp likningen.
1. Skriv opp planlikningen Likningen for et plan forteller oss at: \[ \begin{aligned} &\textcolor{blue}{a}(x - \textcolor{red}{x_0}) + \textcolor{blue}{b}(y - \textcolor{red}{y_0}) \\ &+ \textcolor{blue}{c}(z - \textcolor{red}{z_0}) = 0 \end{aligned} \]Oppgaven i videoen Hva er et plan og hvordan regner man seg fram ? gjør det samme.
Her er \( [\textcolor{blue}{a}, \textcolor{blue}{b}, \textcolor{blue}{c}] \) normalvektoren fra c), og \( (\textcolor{red}{x_0}, \textcolor{red}{y_0}, \textcolor{red}{z_0}) \) punktet \( A\text{:} \) \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{a} &= \textcolor{blue}{2} & \textcolor{blue}{b} &= \textcolor{blue}{1} & \textcolor{blue}{c} &= \textcolor{blue}{-3} \\ \textcolor{red}{x_0} &= \textcolor{red}{2} & \textcolor{red}{y_0} &= \textcolor{red}{1} & \textcolor{red}{z_0} &= \textcolor{red}{2} \end{aligned} \]
2. Sett inn og forenkle Plugger vi dette inn, får vi: \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{2}(x - \textcolor{red}{2}) + \textcolor{blue}{1}(y - \textcolor{red}{1}) \textcolor{blue}{{}- 3}(z - \textcolor{red}{2}) &= 0 \\ 2x - 4 + y - 1 - 3z + 6 &= 0 \\ 2x + y - 3z + 1 &= 0 \end{aligned} \]
3. Sjekk de andre punktene \( B \) og \( C \) skal også passe i likningen: \[ \begin{aligned} B&: \quad 2 \cdot 0 + (-1) - 3 \cdot 0 + 1 = 0 \\ C&: \quad 2 \cdot (-1) + 10 - 3 \cdot 3 + 1 = 0 \end{aligned} \]

Oppgave 5e)

Gitt en rett linje l l med parameterframstilling:
l:{x=1+ty=3−8tz=1+kt l: \begin{cases} x = 1 + t \\ y = 3 - 8t \\ z = 1 + kt \end{cases}
Finn k k slik at linjen skjærer planet α \alpha i punktet (2,−5,0). {(2, -5, 0)}\text{.}
Vis løsning på oppgave 5e
Svar
k=−1‾‾ \underline{\underline{k = -1}}
Vi bruker planet fra d). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Punktet må ligge på linja. Vi finner derfor \( t \) fra \( {x\text{-koordinaten}} \) og \( k \) fra \( {z\text{-koordinaten.}} \)
1. Finn parameteren En parameterframstilling skriver hver koordinat som en funksjon av \( t\text{,} \) som i videoen Parametrisering - Intro. I punktet er \( {x = 2}\text{:} \) \[ \begin{aligned} 1 + t &= 2 \\ \textcolor{blue}{t} &= \textcolor{blue}{1} \end{aligned} \]
Med \( {\textcolor{blue}{t} = \textcolor{blue}{1}} \) stemmer også \( {y\text{-koordinaten:}} \) \[ y = 3 - 8 \cdot \textcolor{blue}{1} = -5 \]
2. Finn k I punktet er \( {z = 0}\text{:} \) \[ \begin{aligned} 1 + k \cdot \textcolor{blue}{1} &= 0 \\ k &= -1 \end{aligned} \]
3. Sjekk at punktet er i planet Planet fra d) har likningen \( {2x + y - 3z + 1 = 0}\text{.} \) Vi setter inn punktet: \[ 2 \cdot 2 + (-5) - 3 \cdot 0 + 1 = 0 \]
Punktet ligger i planet.