od Daniel » Nedelja, 12. Maj 2013, 01:05
Kako biraš proizvoljnu tačku neke prave date u standardnom obliku?[dispmath]\frac{x-x_0}{p_x}=\frac{y-y_0}{p_y}=\frac{z-z_0}{p_z}[/dispmath]Tako što za neku od ove tri promenljive – [inlmath]x[/inlmath], [inlmath]y[/inlmath] ili [inlmath]z[/inlmath] – izabereš neku proizvoljnu vrednost, a zatim, za tako izabranu vrednost te jedne promenljive, nađeš kolike treba da budu vrednosti dveju preostalih promenljivih, kako bi gornje jednakosti bile zadovoljene, a što je uslov da tačka pripada pravoj datoj tom jednačinom.
Kako biraš proizvoljan vektor pravca te prave (po meni je pravilnije reći vektor pravca nego vektor smera, jer prava ima pravac, ali nema smer) – pa, tako što, kada već imaš jedan vektor pravca te prave, nađeš bilo koji njemu kolinearan vektor i on će takođe biti vektor pravca te prave. A kako nalaziš njemu kolinearan vektor – tako što njegov intenzitet pomnožiš nekim skalarom, a to, drugim rečima, znači da svaku od njegove tri komponente pomnožiš tim istim skalarom. Znači, vektor kolinearan vektoru [inlmath]\left<p_x,p_y,p_z\right>[/inlmath] biće vektor [inlmath]\left<ap_x,ap_y,ap_z\right>,\; a\in\mathbb{R}[/inlmath]
Sada ponovo pišemo jednačinu te prave u kanonskom obliku,[dispmath]\frac{x-x_0}{p_x}=\frac{y-y_0}{p_y}=\frac{z-z_0}{p_z}[/dispmath]ali ovog puta u [inlmath]x_0[/inlmath], [inlmath]y_0[/inlmath] i [inlmath]z_0[/inlmath] uvrstimo koordinate te nove tačke koju smo odredili, a u [inlmath]p_x[/inlmath], [inlmath]p_y[/inlmath] i [inlmath]p_z[/inlmath] uvrstimo komponente tog novog vektora pravca posmatrane prave.
Parametarski oblik jednačine prave bi glasio:[dispmath]\begin{cases}
x=x_0+\lambda p_x \\
y=y_0+\lambda p_y \\
z=z_0+\lambda p_z
\end{cases}[/dispmath]gde su, takođe, [inlmath]x_0[/inlmath], [inlmath]y_0[/inlmath] i [inlmath]z_0[/inlmath] koordinate neke tačke koja pripada pravoj, a [inlmath]p_x[/inlmath], [inlmath]p_y[/inlmath] i [inlmath]p_z[/inlmath] komponente nekog vektora pravca te prave.
Evo kako to izgleda na jednom primeru (tebi prepuštam da na potpuno isti način uradiš i preostala četiri primera):
Pošto smo dobili kanonski oblik jednačine tražene prave,[dispmath]\frac{x-7}{-4}=\frac{y+4}{2}=\frac{z-0}{2}[/dispmath]sada za neku od ove tri promenljive, recimo za [inlmath]x[/inlmath], odredimo neku potpuno random vrednost, neka to bude [inlmath]x=5[/inlmath]. Na taj način smo na potpuno random način odabrali neku tačku s te prave koja ima [inlmath]x[/inlmath]-koordinatu jednaku [inlmath]5[/inlmath]. Preostale koordinate te tačke, [inlmath]y[/inlmath]- i [inlmath]z[/inlmath]-koordinatu, određujemo uvrštavanjem ove vrednosti [inlmath]x[/inlmath] u jednačinu prave:[dispmath]\frac{5-7}{-4}=\frac{y+4}{2}=\frac{z-0}{2}[/dispmath][dispmath]\frac{1}{2}=\frac{y+4}{2}=\frac{z-0}{2}[/dispmath][dispmath]\Rightarrow\quad y=-3,\;z=1[/dispmath]Prema tome, ta tačka je [inlmath]\left(5,-3,1\right)[/inlmath].
Na osnovu ove jednačine prave, ajd da je napišem još jednom,[dispmath]\frac{x-7}{-4}=\frac{y+4}{2}=\frac{z-0}{2}[/dispmath]očitavamo da je vektor pravca te prave jednak [inlmath]\left<-4,2,2\right>[/inlmath]. Bilo koji njemu kolinearan vektor takođe će biti vektor pravca te iste prave. A njemu kolinearan vektor dobijamo množenjem svake od njegovih komponenata jednom istom konstantom. Neka ta konstanta (koju, takođe, uzimamo potpuno random) bude [inlmath]-3[/inlmath], pa dobijamo vektor [inlmath]\left<12,-6,-6\right>[/inlmath].
E, sada kad imamo koordinate te neke nove proizvoljne tačke te prave, kao i komponente tog novog, proizvoljnog vektora pravca te prave, možemo napisati jednačinu te prave u parametarskom obliku,[dispmath]\begin{cases}
x=5+12\lambda \\
y=-3-6\lambda \\
z=1-6\lambda
\end{cases}[/dispmath]
kao i u kanonskom obliku,[dispmath]\frac{x-5}{12}=\frac{y+3}{-6}=\frac{z-1}{-6}\:\left(=\lambda\right)[/dispmath]
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain