Peatükk 1.1 (GLM 12.)

Punkti koordinaadid ruumis

  • Koordinaatteljed
  • Punkti kirjeldamine koordinaatide abil
  • Kahe punkti vaheline kaugus

Punkt ruumis

Kui tahame määrata punkti koordinaate kolmemõõtmelises ruumis, peame lisama kahele olemasolevale teljele veel kolmanda. Seda telge nimetatakse aplikaatteljeks ehk z-teljeks.

Punkti P z-koordinaadiks on selle ristprojektsioon z1 z-teljel.

Seega saame koordinaadid

P(x1; y1; z1) ja P´(x1; y1; 0), kui projekteerime punkti xy-tasandile.

Punkti asukoha kirjeldamine ruumis
P(x1, y1, z1)

Märka

Tasandeid, millel asuvad kaks koordinaat­telge kolmest, nimetatakse koordinaat­tasanditeks. Need on xy-tasand, xz-tasand ja yz-tasand.

  • Kui punkti z-koordinaat on null, siis asub see punkt xy-tasandil, P(x1; y1; 0).
  • Kui punkti y-koordinaat on null, siis asub see punkt xz-tasandilP(x1; 0; z1).
  • Kui punkti x-koordinaat on null, siis asub see punkt yz-tasandilP(0; y1; z1).

Kui tahame leida punkti projektsioone telgedel, peame võrdsustama kaks koordinaati nulliga. Punkti P(x1; y1; z1) projektsioon x-teljel on Q′(x1; 0; 0), projektsioon y-teljel on Q″(0; y1; 0) ja projektsioon z-teljel Q‴(0; 0; z1).

  1. P(2; 3; 0) asub 
  2. P(–1; 0; 3) asub 
  3. P(0; –3; –2) asub 
  4. P(2; 0; 0) asub 
  5. P(0; –1; 0) asub 
  6. P(0; 0; 5) asub 

Näide 1

Punkti asukoha kirjeldamine ruumis ​P(x1, y1, z1)
Koordinaattasandid jaotavad ruumi kaheksaks oktandiks

Punktide vaheline kaugus

Vaatleme kahte punkti
P(x1y1; z1) ja Q(x2; y2; z2).

Leiame nendevahelise kauguse.

Projekteerime mõlemad punktid xy-tasandile,
​ saame punktid:
P′(x1; y1; 0),  Q′(x2; y2; 0).

Nende punktide vaheline kaugus d1 järeldub Pythagorase teoreemist (Δx ja Δy on koordinaatide muudud).

d1 = x1 - x22 + y1 - y22 =
  = x2 + y2

Tasandil, millel asuvad punktid P, Q, P′ ja Q', on täisnurkne kolmnurk PQR, mille kaatetiteks on d1 ja z=z1-z2  ning hüpotenuusiks otsitav kaugus d, mille leiame Pythagorase teoreemi järgi.

d = d12 + z2 =   x2 + y2 + z2  
​ehk
d = x1-x22 + y1 - y22 + z1 - z22

Kahe punkti, P(x1; y1; z1) ja Q(x2; y2; z2), vaheline kaugus d.

d = x1 - x22 + y1 - y22 + z1 - z22

Punktide projektsioonid on järgmised:


  1. A′(–3; –1; 0), B′(1; –4; 0);

  2. A″(–3; 0; 4), B″(1; 0; –8);

  3. A‴(0; –1; 4), B‴(0; –4; –8).

Punktidevaheline kaugus on ruutjuur vastavate koordinaatide muutude ruutude summast.

d = 2 + 2 + 2 =
= 169=13

  1. A(2; 0; 0), B(5; 0; 0),
    seega dAB.
  2. M(2; 1; 0), N(5; –1; 0),
    seega dMN ≈ .
  3. S(2; 1; –4), T(5; –1; 1),
    seega dST ≈ .
  4. O(0; 0; 0), K(–1; –1; –1),
    seega dMN ≈ .
  5. O(0; 0; 0), L(2; 2; z), dOL =  23
    seega z1< z2.
  6. U(0; 1; z), H(1; 1; 1), dUV = 2 ,
    seega z1< z2.

Harjuta ja treeni

  • (0; 0; 0)
  • (2; 0; 0)
  • (0, 2; 0)
  • (0; 0; 2)
  • (2; 3; 0)
  • (3; 2; 0)
  • (0; 3; 0)
  • (0; 3; 2)
  • (0; 3; 4)
  • (3; 4; 0)
  • (0; 0; 4)
  • (2; 0; 4)
  • (2; 4; 0)
  • (2; 3; 4)
  • (3; 2; 4)
  • (4; 2; 3)
  • (2; 4; 3)
  • 13
  • 29
  • 20
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

AC = 

HG = 

BD = 

DF = 

BG = 

AG = 

  1. z-teljel punkt
  • B(0; 0; 5);
  • B(0; 0; 25)
  • B(5; 0; 5)
  • B(–120; 0; 5)
  • B(220; 0; 5 )
  • B(2–15; 0; 5)
  1. xy-tasandil võrdne lõigu pikkusega
  • B(0; 0; 5)
  • B(2; 4, 5)
  • B(12; –15; 0)
  • B(–10; –1; 5)
  • B((–2)7; 8; 5)
  • B(90; 68; –5)

3) yz-tasandil võrdne lõigu pikkusega

  • B(2; 0; 0)
  • B(2; 4, 5)
  • B(2; –1; 0)
  • B(–10; 2; 5)
  • B(2; 210; 100)
  • B(9; –6; 2)
  1. A(–2; –5; 3) ja
    B(3; 1; 4)?
    Vastus. h
  2. A(–2; –5; 3) ja
    B(2; –3; 2)?
    Vastus. h
A(–2; –5; 3) ja B(3; 1; 4)

Punkt tasandil, punkt ruumis 

  • P(2; –3)
  • (1-2)2 + (1 - (-3))2
  • P(1; 2; –3 )
  • (1 - 1)2 + (1 - 2)2 + (1 - ( - 3))2
  • Punkt tasandil 
  • Punkt ruumis 
  • Punkti P ja Q(1; 1) vaheline kaugus tasandil 
  • Punkti P ja Q(1; 1; 1) vaheline kaugus ruumis 
  • P(x; y; z) asub x-teljel, siis
  • x = 0
  • y = 0
  • z = 0
  • P(x; y; z) asub y-teljel, siis
  • x = 0
  • y = 0
  • z = 0
  • P(x; y; z) asub z-teljel, siis
  • x = 0
  • y = 0
  • z = 0
  • P(x; y; z) asub xy-tasandil, siis
  • x = 0
  • y = 0
  • z = 0
  • P(x; y; z) asub yz-tasandil, siis
  • x = 0
  • y = 0
  • z = 0
  • P(x; y; z) asub xz-tasandil, siis
  • x = 0
  • y = 0
  • z = 0
Palun oota