a) P Q → = ∣ u ⃗ ∣ = 1 \overrightarrow{PQ}=|\vec{u}|=1 PQ = ∣ u ∣ = 1
Q ( − 7 , 1 , 4 ) ; P ( x , y , z ) Q(-7,1,4); P(x,y,z) Q ( − 7 , 1 , 4 ) ; P ( x , y , z )
v ⃗ = ( 3 , 2 , 1 ) \vec{v}=(3,2,1) v = ( 3 , 2 , 1 )
u ⃗ ↑ ↓ v ⃗ ⇒ u ⃗ = λ v ⃗ , λ < 0 \vec{u}\uparrow\downarrow\vec{v} \rArr \vec{u}=\lambda\vec{v}, \lambda<0 u ↑↓ v ⇒ u = λ v , λ < 0
{ ∣ u ⃗ ∣ = ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x , 1 − y , 4 − z ) = λ ( 3 , 2 , 1 ) ⇔ \begin{cases}
|\vec{u}|=\sqrt{(-7-x)^2+(1-y)^2+(4-z)^2}=1 \\
(-7-x,\ 1-y, \ 4-z)=\lambda(3,\ 2,\ 1)
\end{cases}
\hArr { ∣ u ∣ = ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x , 1 − y , 4 − z ) = λ ( 3 , 2 , 1 ) ⇔
{ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 − 7 − x = 3 λ 1 − y = 2 λ 4 − z = λ ⇔ \begin{cases}
(-7-x)^2+(1-y)^2+(4-z)^2=1 \\
-7-x=3\lambda\\
1-y=2\lambda\\
4-z=\lambda
\end{cases}
\hArr ⎩ ⎨ ⎧ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 − 7 − x = 3 λ 1 − y = 2 λ 4 − z = λ ⇔
{ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = 9 λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = λ 2 ⇔ \begin{cases}
(-7-x)^2+(1-y)^2+(4-z)^2=1 \\
(-7-x)^2=9\lambda^2\\
(1-y)^2=4\lambda^2\\
(4-z)^2=\lambda^2
\end{cases}
\hArr ⎩ ⎨ ⎧ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = 9 λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = λ 2 ⇔
{ 9 λ 2 + 4 λ 2 + λ 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = 9 λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = λ 2 ⇔ { λ 2 = 1 14 ( − 7 − x ) 2 = 9 14 ( 1 − y ) 2 = 4 14 ( 4 − z ) 2 = 1 14 ⇔ \begin{cases}
9\lambda^2+4\lambda^2+\lambda^2=1 \\
(-7-x)^2=9\lambda^2\\
(1-y)^2=4\lambda^2\\
(4-z)^2=\lambda^2
\end{cases}
\hArr
\begin{cases}
\lambda^2=\frac{1}{14} \\
(-7-x)^2=\frac{9}{14}\\
(1-y)^2=\frac{4}{14}\\
(4-z)^2=\frac{1}{14}
\end{cases}
\hArr ⎩ ⎨ ⎧ 9 λ 2 + 4 λ 2 + λ 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = 9 λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = λ 2 ⇔ ⎩ ⎨ ⎧ λ 2 = 14 1 ( − 7 − x ) 2 = 14 9 ( 1 − y ) 2 = 14 4 ( 4 − z ) 2 = 14 1 ⇔
λ < 0 ⇒ λ = − 1 14 \lambda<0 \rArr\lambda=-\frac{1}{\sqrt{14}} λ < 0 ⇒ λ = − 14 1
{ λ = − 1 14 − 7 − x = − 3 14 1 − y = − 2 14 4 − z = − 1 14 ⇔ { λ = − 1 14 x = 3 14 − 7 y = 2 14 + 1 z = 1 14 + 4 ⇔ u ⃗ = ( − 3 14 , − 2 14 , − 1 14 ) \begin{cases}
\lambda=-\frac{1}{\sqrt{14}} \\
-7-x=-\frac{3}{\sqrt{14}}\\
1-y=-\frac{2}{\sqrt{14}}\\
4-z=-\frac{1}{\sqrt{14}}
\end{cases}
\hArr
\begin{cases}
\lambda=-\frac{1}{\sqrt{14}} \\
x=\frac{3}{\sqrt{14}}-7\\
y=\frac{2}{\sqrt{14}}+1\\
z=\frac{1}{\sqrt{14}}+4
\end{cases}
\hArr
\vec{u}=(-\frac{3}{\sqrt{14}},-\frac{2}{\sqrt{14}},-\frac{1}{\sqrt{14}}) ⎩ ⎨ ⎧ λ = − 14 1 − 7 − x = − 14 3 1 − y = − 14 2 4 − z = − 14 1 ⇔ ⎩ ⎨ ⎧ λ = − 14 1 x = 14 3 − 7 y = 14 2 + 1 z = 14 1 + 4 ⇔ u = ( − 14 3 , − 14 2 , − 14 1 )
b) P Q → = ∣ u ⃗ ∣ = 1 \overrightarrow{PQ}=|\vec{u}|=1 PQ = ∣ u ∣ = 1
Q ( − 7 , 1 , 4 ) ; P ( x , y , z ) Q(-7,1,4); P(x,y,z) Q ( − 7 , 1 , 4 ) ; P ( x , y , z )
v ⃗ = ( 1 , 2 , 3 ) \vec{v}=(1,2,3) v = ( 1 , 2 , 3 )
u ⃗ ⇈ v ⃗ ⇒ u ⃗ = λ v ⃗ , λ > 0 \vec{u}\upuparrows\vec{v} \rArr \vec{u}=\lambda\vec{v}, \lambda>0 u ⇈ v ⇒ u = λ v , λ > 0
{ ∣ u ⃗ ∣ = ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x , 1 − y , 4 − z ) = λ ( 1 , 2 , 3 ) ⇔ \begin{cases}
|\vec{u}|=\sqrt{(-7-x)^2+(1-y)^2+(4-z)^2}=1 \\
(-7-x,\ 1-y, \ 4-z)=\lambda(1,\ 2,\ 3)
\end{cases}
\hArr { ∣ u ∣ = ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x , 1 − y , 4 − z ) = λ ( 1 , 2 , 3 ) ⇔
{ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 − 7 − x = λ 1 − y = 2 λ 4 − z = 3 λ ⇔ \begin{cases}
(-7-x)^2+(1-y)^2+(4-z)^2=1 \\
-7-x=\lambda\\
1-y=2\lambda\\
4-z=3\lambda
\end{cases}
\hArr ⎩ ⎨ ⎧ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 − 7 − x = λ 1 − y = 2 λ 4 − z = 3 λ ⇔
{ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = 9 λ 2 ⇔ \begin{cases}
(-7-x)^2+(1-y)^2+(4-z)^2=1 \\
(-7-x)^2=\lambda^2\\
(1-y)^2=4\lambda^2\\
(4-z)^2=9\lambda^2
\end{cases}
\hArr ⎩ ⎨ ⎧ ( − 7 − x ) 2 + ( 1 − y ) 2 + ( 4 − z ) 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = 9 λ 2 ⇔
{ λ 2 + 4 λ 2 + 9 λ 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = 9 λ 2 ⇔ { λ 2 = 1 14 ( − 7 − x ) 2 = 1 14 ( 1 − y ) 2 = 4 14 ( 4 − z ) 2 = 9 14 ⇔ \begin{cases}
\lambda^2+4\lambda^2+9\lambda^2=1 \\
(-7-x)^2=\lambda^2\\
(1-y)^2=4\lambda^2\\
(4-z)^2=9\lambda^2
\end{cases}
\hArr
\begin{cases}
\lambda^2=\frac{1}{14} \\
(-7-x)^2=\frac{1}{14}\\
(1-y)^2=\frac{4}{14}\\
(4-z)^2=\frac{9}{14}
\end{cases}
\hArr ⎩ ⎨ ⎧ λ 2 + 4 λ 2 + 9 λ 2 = 1 ( − 7 − x ) 2 = λ 2 ( 1 − y ) 2 = 4 λ 2 ( 4 − z ) 2 = 9 λ 2 ⇔ ⎩ ⎨ ⎧ λ 2 = 14 1 ( − 7 − x ) 2 = 14 1 ( 1 − y ) 2 = 14 4 ( 4 − z ) 2 = 14 9 ⇔
λ > 0 ⇒ λ = 1 14 \lambda>0 \rArr\lambda=\frac{1}{\sqrt{14}} λ > 0 ⇒ λ = 14 1
{ λ = 1 14 − 7 − x = 1 14 1 − y = 2 14 4 − z = 3 14 ⇔ { λ = 1 14 x = − 1 14 − 7 y = − 2 14 + 1 z = − 3 14 + 4 ⇔ u ⃗ = ( 1 14 , 2 14 , 3 14 ) \begin{cases}
\lambda=\frac{1}{\sqrt{14}} \\
-7-x=\frac{1}{\sqrt{14}}\\
1-y=\frac{2}{\sqrt{14}}\\
4-z=\frac{3}{\sqrt{14}}
\end{cases}
\hArr
\begin{cases}
\lambda=\frac{1}{\sqrt{14}} \\
x=-\frac{1}{\sqrt{14}}-7\\
y=-\frac{2}{\sqrt{14}}+1\\
z=-\frac{3}{\sqrt{14}}+4
\end{cases}
\hArr
\vec{u}=(\frac{1}{\sqrt{14}},\frac{2}{\sqrt{14}},\frac{3}{\sqrt{14}}) ⎩ ⎨ ⎧ λ = 14 1 − 7 − x = 14 1 1 − y = 14 2 4 − z = 14 3 ⇔ ⎩ ⎨ ⎧ λ = 14 1 x = − 14 1 − 7 y = − 14 2 + 1 z = − 14 3 + 4 ⇔ u = ( 14 1 , 14 2 , 14 3 )
Comments