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CalcGospel 國際數學圖譜
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IAL 2021 Jan FP3 Q6

A Level / Edexcel / FP3

IAL 2021 Jan Paper · Question 6

题目

Problem

The lines l1l_1 and l2l_2 have equations

l1:r=i+j+k+λ(i+3k)l_1 : \mathbf{r} = \mathbf{i} + \mathbf{j} + \mathbf{k} + \lambda(\mathbf{i} + 3\mathbf{k})

and

l2:r=2i+sj+μ(i2j+k)l_2 : \mathbf{r} = 2\mathbf{i} + s\mathbf{j} + \mu(\mathbf{i} - 2\mathbf{j} + \mathbf{k})

where ss is a constant and λ\lambda and μ\mu are scalar parameters.

Given that l1l_1 and l2l_2 both lie in a common plane Π1\Pi_1,

(a) show that an equation for Π1\Pi_1 is 3x+yz=33x + y - z = 3.

(b) find the value of ss.

The plane Π2\Pi_2 has equation

r(i+j2k)=3.\mathbf{r}\cdot(\mathbf{i} + \mathbf{j} - 2\mathbf{k}) = 3.

(c) Find an equation for the line of intersection of Π1\Pi_1 and Π2\Pi_2.

(d) Find the acute angle between Π1\Pi_1 and Π2\Pi_2, giving your answer in degrees to 3 significant figures.

(14)
题目中文翻译

直线 l1l_1l2l_2 的方程为

l1:r=i+j+k+λ(i+3k)l_1 : \mathbf{r} = \mathbf{i} + \mathbf{j} + \mathbf{k} + \lambda(\mathbf{i} + 3\mathbf{k})

以及

l2:r=2i+sj+μ(i2j+k)l_2 : \mathbf{r} = 2\mathbf{i} + s\mathbf{j} + \mu(\mathbf{i} - 2\mathbf{j} + \mathbf{k})

其中 ss 为常数,λ\lambdaμ\mu 为标量参数。

已知 l1l_1l2l_2 都位于同一平面 Π1\Pi_1 中,

(a) 证明 Π1\Pi_1 的方程为 3x+yz=33x + y - z = 3

(b) 求 ss 的值。

平面 Π2\Pi_2 的方程为

r(i+j2k)=3\mathbf{r}\cdot(\mathbf{i} + \mathbf{j} - 2\mathbf{k}) = 3。

(c) 求 Π1\Pi_1Π2\Pi_2 的交线方程。

(d) 求 Π1\Pi_1Π2\Pi_2 的锐角,并将答案以度为单位写到 3 位有效数字。

解答