דלג לתוכן

מערכת צירים במרחב

מערכת צירים במרחב

שלושה צירים

xyz342P

במרחב יש שלושה צירים שמאונכים זה לזה ונפגשים בראשית הצירים O\displaystyle O: ציר x\displaystyle x, ציר y\displaystyle y וציר z\displaystyle z. בשרטוט ציר x\displaystyle x יוצא מהדף אליכם, ציר y\displaystyle y פונה ימינה, וציר z\displaystyle z למעלה.

שיעורי הנקודה P(x,y,z)\displaystyle P(x,y,z) אומרים איך מגיעים אליה מ-O\displaystyle O: x\displaystyle x יחידות בכיוון ציר x\displaystyle x, אחר כך y\displaystyle y יחידות בכיוון ציר y\displaystyle y, ולבסוף z\displaystyle z יחידות למעלה. בשרטוט: P(3,4,2)\displaystyle P(3,4,2).

מספר שלילי פירושו לזוז בכיוון ההפוך לציר.

מישורי הצירים והצירים

כל שני צירים קובעים מישור:

  • המישור xy\displaystyle xy – הנקודות שבו הן (x,y,0)\displaystyle (x,y,0): z=0\displaystyle {z}={0}.
  • המישור xz\displaystyle xz – (x,0,z)\displaystyle (x,0,z): y=0\displaystyle {y}={0}.
  • המישור yz\displaystyle yz – (0,y,z)\displaystyle (0,y,z): x=0\displaystyle {x}={0}.

ועל הצירים עצמם שני שיעורים הם 0:

  • על ציר x\displaystyle x – (x,0,0)\displaystyle (x,0,0); על ציר y\displaystyle y – (0,y,0)\displaystyle (0,y,0); על ציר z\displaystyle z – (0,0,z)\displaystyle (0,0,z).

הנקודה שמתחת ל-P(3,4,2)\displaystyle P(3,4,2) במישור xy\displaystyle xy היא (3,4,0)\displaystyle (3,4,0), והמרחק של P\displaystyle P מהמישור xy\displaystyle xy הוא 2.

המרחק מראשית הצירים

הקווים המקווקווים בשרטוט הם המקצועות של תיבה שהמימדים שלה x\displaystyle x, y\displaystyle y, z\displaystyle z, ו-OP\displaystyle OP הוא האלכסון שלה. לכן, לפי משפט פיתגורס פעמיים:

OP\displaystyle OP =\displaystyle = x2+y2+z2\displaystyle \sqrt{x^2+y^2+z^2}

למשל, ל-P(3,4,2)\displaystyle P(3,4,2): OP=9+16+4=29\displaystyle {OP}={\sqrt{9+16+4}}={\sqrt{29}}.

תרגיל 1

xyzOABCO′A′B′C′

לתיבה OABCO′A′B′C′\displaystyle OABCO'A'B'C' יש קודקוד בראשית הצירים, ושלושה מקצועות על הצירים: OA=4\displaystyle {OA}={4}, OC=5\displaystyle {OC}={5}, OO′=3\displaystyle {OO'}={3}.
רשמו את השיעורים של שמונת הקודקודים.

תרגיל 2

לכל נקודה: האם היא על ציר, במישור של שני צירים, או באף אחד מהם? ציינו איזה.

א

(0,3,0)\displaystyle (0,3,0)

ב

(2,0,5)\displaystyle (2,0,5)

ג

(0,0,−4)\displaystyle (0,0,-4)

ד

(1,2,3)\displaystyle (1,2,3)

תרגיל 3

נתונה הנקודה Q(3,−2,4)\displaystyle Q(3,-2,4).

א

מהי הנקודה שמתחת ל-Q\displaystyle Q (או מעליה) במישור xy\displaystyle xy?

ב
המרחק של Q\displaystyle Q מהמישור xy\displaystyle xy

    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

    ג
    המרחק של Q\displaystyle Q מראשית הצירים, מדויק

      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

      תרגיל 4

      חשבו את המרחק של הנקודה P(2,3,6)\displaystyle P(2,3,6) מראשית הצירים.

        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

        תרגיל 5

        xyzOACBSD

        הבסיס של הפירמידה הישרה OACBS\displaystyle OACBS הוא המלבן OACB\displaystyle OACB, במישור xy\displaystyle xy: A(4,0,0)\displaystyle A(4,0,0), B(0,8,0)\displaystyle B(0,8,0).
        הגובה SD\displaystyle SD מאונך למישור הבסיס, ו-SD=12\displaystyle {SD}={12}.

        א

        מהם השיעורים של C\displaystyle C?

        ב

        למה D\displaystyle D הוא מפגש האלכסונים של הבסיס? מהם השיעורים שלה?

        ג

        מהם השיעורים של S\displaystyle S?