乾貨 | CIE - Pure Mathematics 3 - VECTORS 中的平面問題(上)

2021-02-26 新東方國際學科

文/李潔芸

新東方廣州學校

1 Equation of a Plane 平面方程

· Normal form:

r.n = a.n

其中,n稱之為平面的normal(法向量)。平面Cartesian form中x,y,z的係數,即為法向量的各components。

· Cartesian form:

解題突破口:

px+qy+zr= a.n = k

其中,k由A的坐標決定

Typical Exam Question

9709_y17_sp_3

Solution:

Step1:Find a direction vector for AB, which is the normal of plane m

Step2:Using the direction vector and the relevant point C to obtain an equation for m

r.n = a.n

Therefore, 2x -2y +z = 4

2    Cross Product Rule 叉乘

non-zero and perpendicular to both of them.

解題突破口:

To memorize:

Typical Exam Question:

Solution

Step1:Using Product Rule to calculate vector product of relevant   vectors, which is the normal for the plane

Step2:Using the direction vector and substitute point (3,-1,2) to     obtain an equation for m

r.n = a.n

Therefore, 4x +13y +5z = 9

3Finding the Equation of a Plane


  ·  Given 3 points on a plane三點確定一平面

解題突破口:

比如A(1,2, −1), B(2,1,0), C(−1,3,2)

Step1:Use the equation r.n = a.n

其中,

r is what we want to find,

n is the cross product of 2 vectors parallel to the plane

Step2:  use AB and AC to find n

Step3:a = OA, then substitute point A to get a.n

Typical Exam Question

9709_s16_qp_31

Solution

Step1:Find AB and AC

Step2:  calculate their vector product to find n

Step3: a = OA, then substitute OA to get a.n

Therefore, 5x -2y +3z = 5

·  Given a point and a line on the plane: 一點、一直線確定一平面

解題突破口:

Step1: Make 2 points on the line

Step2: Substitute different values for t

Step3: Repeat 3 point process

·  Given 2 lines on a plane:

解題突破口:

Step1: Find a point on one line

Step2: Find 2 points on the other line

Step3: Repeat 3 point process

·  Determine whether a line lies on a plane判斷直線是否在平面上

解題突破口:

If a line lies on a plane , any two points on the line (e.g. t = 0   and t = 1)should satisfy the plane equation –substitute and see if equation works

Typical Exam Question

9709_m17_qp_32

Solution

Step1:Find two points on the line,e.g.λ=0→(1,2,-3)and λ=1→(3,1,-2)

Step2:  Substitute their coordinates int the equation of p and verify that both points lies in the plane:

3×1 + 2 - 5×(-3)=20 and 3×3 + 1 - 5×(-2)=20

Therefore, line l lies on plane p.

·Determine whether a line is parallel to plane判斷直線是否和平面平行

解題突破口:

If a line is parallel to plane, the dot product of the direction vector and normal of the plane is zero, or use cross product to find 

Typical Exam Question

9709_s16_qp_32

Solution to (ii)

Step1: Find vectors of OA and BC, i.e. OA=i+2j+3k, BC= 2i+j-2k

Step2: Use cross product and attempt to calculate vector product of relevant vectors,

(i+2j+3k)×(2i+j-2k)=(-7i+8j-3k)

, which is the normal of the plane p

Step3: Substitute a point to -7x+8y-3k=d to obtain d, e.g. point B

(-7)×0 + 8×4 - 3×1= 29

Therefore, equation of p is -7x+8y-3k = 29

李潔芸老師簡介

主授高中物理、Alevel理科、SAT2理科、ACT數學、科學推理,碩士畢業於香港大學。

擁有8年新東方執教經驗,2014年榮獲廣州新東方優秀教師。

相關焦點

  • Pure Mathematics - Differentiation
    讀數學,今後我會通過AlevelTop向大家分享一些自己總結的提綱和一些小竅門,希望大家喜歡~在A-levels的 Mathematics和Further mathematics中我學的module分別是純數學(pure mathematics),力學(mechanics),統計學(statistics)和決策數學(decision mathematics)。
  • Lecture 10 Eigenvalue and Eigenvector
    在第一部分中,我詳細地討論了線性方程的求解,解的條件,以及解的空間,最終得到描述一個空間最精煉的語言 - 基(basis)。現在,我將把目光更多地聚焦在線性空間上:如何描述一個線性空間?線性空間的特徵是什麼?有什麼特殊的線性空間?它們的性質是什麼樣的?最終我將充分討論什麼是線性變換,以及其代數實質。歡迎來到新大陸!(本文不適合暗黑模式下食用哦!推薦橫屏閱讀。)1.
  • CIE A Level S1 統計中組合的三種基本套路
    點擊查看>>>CIE A Level 數學 S1 統計學排列的三大黃金法則 (上)   組合(combination)和排列(permutation)是A-Level統計S1中必考題,經常出現在考試的壓軸題。一般10分左右,排列組合的知識點會在一道大題中同時出現。
  • 支持向量機+sklearn繪製超平面
    它的基本模型是定義在特徵空間上的間隔最大的線性分類器,間隔最大使它有別於感知機;而且SVM還支持核技巧,能夠對非線形的數據進行分類,其實就是將非線形問題變換為線性問題,通過解變換後的線性問題來得到原來非線形問題的解。舉個例子來說明支持向量機是來幹什麼的吧!
  • 久經戰場考驗:世界上最強多功能測距望遠鏡VECTOR
    Vector 23是瑞士Safran Vetrocnix出品vector系列的拳頭產品,前身是LEICA萊卡公司的出品,現在的vector 23 已經和萊卡公司沒什麼關係了。新版的機器上的字是VECTOR 23而不是LEICA 23,新版測距軟體也比舊的LEICA更新。
  • eigenvalue and eigenvector
    最近arXiv上的一篇數學短文"Eigenvectors from Eigenvalues" (https://arxiv.org/abs/1908.03795
  • 平面超導器件上非平面圖問題的量子近似優化
    而本文則首次在實驗上顯示了隨著深度的增加,QAOA算法的性能也隨之提高;另外,文獻[1,2,3]等都只對定義在物理器件拓撲圖上的問題進行了實驗,本文則首次將QAOA算法應用在非平面圖問題上,包括Sherrington-Kirkpatrick 模型以及 3-正則圖最大割問題。
  • 一個函數秒殺 2Sum 3Sum 4Sum 問題
    對於修改後的問題,關鍵難點是現在可能有多個和為 target 的數對兒,還不能重複,比如上述例子中 [1,3] 和 [3,1] 就算重複,只能算一次。], target = 4,得到的結果中 [1,3] 肯定會重複。
  • GE推出新一代層析系統AKTA pure 開創蛋白質純化新紀元
    —— 今日,GE醫療在成都市舉辦的全國生物化學與分子生物學學術大會上宣布,將在中國和全球同步發售新一代層析系統?KTA™ pure在中國的推出,將使生物大分子的分離純化工作取得實質性進展,助力中國科研人員開創生物大分子分離純化和功能研究新紀元。     我國政府在科學和技術發展「十二五」規劃中曾明確提出,要著力突破制約經濟社會發展的重大科學問題,集中優勢力量,推進以蛋白質研究為代表的一系列重大科學研究計劃。
  • Python數據處理包,pandas 乾貨知識,關於軸的理解
    更多 Python 數據處理的乾貨,敬請關注!!!!前言axis 表示軸,是處理多維數據時用於表示維度方向的概念,在 pandas 中大部分的方法都有 axis 參數,因為 pandas 需要調用者告訴他,需要處理的是哪個維度的數據。
  • 27、平面向量的數量積與平面向量的應用
    (3)利用數量積的幾何意義.數量積a·b等於a的長度|a|與b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘積.2.解決涉及幾何圖形的向量數量積運算問題時,可利用向量的加減運算或數量積的運算律化簡.但一定要注意向量的夾角與已知平面角的關係是相等還是互補.平面向量的模及應用思考求向量的模及求向量模的最值有哪些方法?
  • 數學博士,入職臺灣「中研院」社會所
    臺灣「中研院」社會學所,剛入職了一位新的研究人員,李宣緯。
  • 模塊電源中平面變壓器的設計與應用
    摘要:本文基於開關電源中變壓器的工作原理和平面變壓器自身特點,對模塊型開關電源中的平面變壓器的設計、加工、工藝和應用進行了全面研究。明確指出平面變壓器在各種常見電路拓撲中的適用性問題,給出了平面變壓器設計的參數計算過程,並進行了具體實例的參數計算。