A+ A A-
Barış Demir

Barış Demir

Web site URL:

Amaçlar

Bu ünite bittiğinde

  1. Uzayda bir doğrunun vektörel ve parametrik denklemlerini yazabilecek ve uygulamalar yapabileceksiniz.
  2. Uzayda bir düzlemin parametrik ve kapalı denklemlerini yazabilecek ve uygulamalar yapabileceksiniz.
  3. Uzayda bir noktanın bir doğruya olan uzaklığını bulabileceksiniz.
  4. Uzayda iki düzlemin birbirine göre durumlarını açıklayabilecek ve uygulamalar yapabileceksiniz.
  5. Uzayda bir noktanın bir düzleme olan uzaklığını bulup uygulamalar yapabileceksiniz.
  6. Uzayda iki düzlem arasındaki uzaklığı hesaplayıp uygulamalar yapabileceksiniz.
  7. Uzayda iki düzlem arasındaki açıyı bulup uygulamalar yapabileceksiniz.
  8. Uzayda bir doğru ve bir düzlemin birbirlerine göre konumunu belirleyip uygulamalar yapabileceksiniz.
  9. Uzayda iki doğrunun birbirine göre konumunu belirleyip uygulamalar yapabileceksiniz.

Lütfen dikkatinizi çeken hataları bildiriniz. Bunun için "İletişim" bölümünü kullanabilirsiniz.

Soruların yazdırılabilir PDF hali için sayfa sonuna bakınız!

Soru 1

Uzayda 4 ü doğrusal farklı 8 nokta en çok kaç düzlem belirtir?

Cevap

32

Soru 2

Şekildeki düzgün beşgen prizmanın köşelerinden en az üçünden geçen kaç farklı düzlem çizilebilir?

 

Cevap

\[C(10,3) - 15 \cdot (C(4,3) - 1) - 2(C(5,3) - 1) = 120 - 45 - 18 = 57\]

Soru 3

\(R^3\) te \(A(2,-1,3)\) ve \(B(-1,0,2)\) noktaları arasındaki uzaklık kaç birimdir? 

Cevap

\(\sqrt{11}\)

 

Soru 4

\(R^3\) te \(\overrightarrow{A}=2\overrightarrow{e_1}-3\overrightarrow{e_2}+\overrightarrow{e_3}\) ve \(\overrightarrow{B}=(3,0,4)\) olduğuna göre \(2\overrightarrow{A}-3\overrightarrow{B}\) nü bulunuz. 

Cevap

\((-5,-6,-10)\)

 

Soru 5

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(1,-2,1)\), \(\overrightarrow{b}=(3,0,4)\) ve \(\overrightarrow{c}=(-1,k,-k)\) lineer bağımlı olduğuna göre \(k\) gerçek sayısı kaçtır? 

Cevap

\(\dfrac{8}{7}\)

 

Soru 6

\(R^3\) te \(A(-2,1,3)\) ve \(B(0,-2,-3)\) noktaları için \(\overrightarrow{AB}\) ile aynı yönlü birim vektörü bulunuz. 

Cevap

\(\left ( \dfrac{2}{7},-\dfrac{3}{7},-\dfrac{6}{7} \right )\)

 

 

Soru 7

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(-1,2,1)\) ve \(\overrightarrow{b}=(2,1,-k)\) için \(<\overrightarrow{a},2\overrightarrow{b}>=4\) olduğuna göre \(k\) gerçek sayısı kaçtır? 

Cevap

\(-2\)

 

Soru 8

\(R^3\) te \(||\overrightarrow{a}||=6\), \(||\overrightarrow{b}||=3\) ve \(||\overrightarrow{a}-2\overrightarrow{b}||=1\) birim olduğuna göre \(<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>\) iç çarpımının değeri kaçtır? 

Cevap

\(\dfrac{71}{4}\)

 

Soru 9

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=-\overrightarrow{e_1}+2\overrightarrow{e_2}-3\overrightarrow{e_3}\), \(||\overrightarrow{b}||=2\) ve \(<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>=-3\) olduğuna göre \(||\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}||\) kaç birimdir? 

Cevap

\(2\sqrt{6}\)

 

Soru 10

Şekildeki dikdörtgenler prizmasında \(|EH|=4\) birim, \(|GC|=6\) birim, \(|AB|=3\) birim, \(K\) ve \(L\) noktaları bulundukları kenarların orta noktaları olduğuna göre \(<\overrightarrow{EK},\overrightarrow{AL}>\) iç çarpımının değeri kaçtır?

Cevap

\(-1\)

 

Soru 11

\(R^3\) te \(A(-2,1,1)\), \(B(4,-1,3)\), \(C(2,0,1)\) ve \(D(k,m,-1)\) noktaları için \([AB]\parallel[CD]\) olduğuna göre \(m+k\) toplamı kaçtır? 

Cevap

\(-2\)

 

Soru 12

\(R^3\) te \(A(1,-2,-3)\), \(B(0,k,-3)\) ve \(C(-1,2,5)\) noktaları için \([AB]\perp[BC]\) olduğuna göre \(k\) gerçek sayısının alabileceği değerler nelerdir? 

Cevap

\(\sqrt{5}\) ve \(-\sqrt{5}\)

 

Soru 13

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(-1,2,2)\) ve \(\overrightarrow{b}=(3,4,5)\) nün belirttiği açının ölçüsü kaç derecedir? 

Cevap

\(45\)

 

Soru 14

Şekildeki \(XYZ\) dik koordinat sisteminde \(\overrightarrow{u}\) ile \(\overrightarrow{v}\) arasındaki açının ölçüsü 120 derece, \(||\overrightarrow{u}||=4\) birim ve \(||\overrightarrow{v}||=3\) birim olduğuna göre \(<3\overrightarrow{u}-\overrightarrow{v},\overrightarrow{u}+2\overrightarrow{v}>\) iç çarpımının değeri kaçtır?

Cevap

\(0\)

 

Soru 15

\(R^3\) te \(\overrightarrow{b}=(3,-4,5)\) ve \(\overrightarrow{c}=(1,0,-7)\) nün belirttiği açının açıortay vektörü \(\overrightarrow{a}=(1,-1,k)\) olduğuna göre \(k\) gerçek sayısının değeri kaçtır? 

Cevap

\(-\dfrac{1}{2}\)

 

Soru 16

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(-1,1,\sqrt{2})\) nün y-ekseni ile yaptığı dar açının ölçüsü kaç derecedir? 

Cevap

\(60\)

 

Soru 17

Şekildeki \(\overrightarrow{a}\) sırasıyla y ve z eksenleri ile 45 ve 60 derecelik açı yaptığına göre, x ekseni ile yapacağı dar açının ölçüsü kaç derecedir?

Cevap

\(60\)

 

Soru 18

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(7,-1,0)\) nün \(\overrightarrow{b}=(3,1,\sqrt{6})\) üzerine izdüşüm vektörünün uzunluğu kaç birimdir? 

Cevap

\(5\)

 

Soru 19

\(R^3\) te \(A(-1,2,3)\), \(B(0,1,4)\) ve \(C(1,-1,3)\) noktaları için \(\overrightarrow{AB}\) nün \(\overrightarrow{BC}\) üzerine izdüşüm vektörünü bulunuz. 

Cevap

\(\left ( \dfrac{1}{3},-\dfrac{2}{3},-\dfrac{1}{3} \right )\)

 

Soru 20

\(R^3\) te \(A(-3,4,5)\) noktasına karşılık gelen vektörün \(\overrightarrow{v}=(1,2,0)\) üzerine izdüşümünü bulunuz. 

Cevap

\((1,2,0)\)

 

Soru 21

Şekildeki verilenlere göre \(\overrightarrow{a}\) nün \(d\) doğrusu üzerine izdüşüm vektörünün uzunluğu kaç birimdir?

Cevap

\(\dfrac{32}{5}\)

 

Soru 22

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(-1,0,1)\) ve \(\overrightarrow{b}=(0,2,3)\) için \(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}\) nü bulunuz. 

Cevap

\((-2,3,-2)\)

 

Soru 23

\(R^3\) te \(||\overrightarrow{a}||=4\) birim, \(||\overrightarrow{b}||=8\) birim ve \(\overrightarrow{a}\perp\overrightarrow{b}\) olduğuna göre \(||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||\) kaç birimdir? 

Cevap

\(32\)

 

Soru 24

\(R^3\) te \(||\overrightarrow{a}||=2\sqrt{3}\) birim, \(\overrightarrow{b}=(-2,1,2)\) ve \(||\overrightarrow{a}\times(2\overrightarrow{b})||=6\sqrt{6}\) birim olduğuna göre \(\overrightarrow{a}\) ile \(\overrightarrow{b}\) arasındaki açının ölçüsü kaç derece olabilir? 

Cevap

\(45\) veya \(135\)

 

Soru 25

\(R^3\) te \(A(2,1,1)\), \(B(1,2,2)\) ve \(C(0,0,3)\) için \(\overrightarrow{AB}\) ve \(\overrightarrow{BC}\) üzerine kurulu paralelkenarın alanı kaç birim karedir? 

Cevap

\(3\sqrt{2}\)

 

Soru 26

Şekilde köşeleri eksenler üzerinde verilen üçgensel bölgenin alanı kaç birim karedir?

Cevap

\(\dfrac{7}{2}\)

 

Soru 27

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(-1,2,1)\), \(\overrightarrow{b}=(0,-1,0)\) ve \(\overrightarrow{c}=(3,0,2)\) üzerine kurulu paralelyüzlünün hacmi kaç birim küptür? 

Cevap

\(5\)

 

Soru 28

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=2\overrightarrow{e_1}-\overrightarrow{e_2}+3\overrightarrow{e_3}\) olduğuna göre \(<\overrightarrow{e_2},\overrightarrow{e_3}\times\overrightarrow{a}>\) iç çarpımının değeri kaçtır? 

Cevap

\(2\)

 

Soru 29

\(R^3\) te \(\overrightarrow{a}=(1,0,4)\), \(\overrightarrow{b}=(-2,1,1)\) ve \(\overrightarrow{c}=(0,-1,-3)\) olduğuna göre \(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{c}+\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}\) vektörünü bulunuz. 

Cevap

\((2,-3,1)\)

 

Soru 30

\(R^3\) te \(A(-2,1,k)\) ve \(B(n,0,1)\) noktaları ile \(\overrightarrow{u}=(2,-1,3)\) ve \(\overrightarrow{v}=(0,2,-1)\) veriliyor. \(\overrightarrow{AB}\perp\overrightarrow{u}\) ve \(\overrightarrow{AB}\perp\overrightarrow{v}\) olduğuna göre \(k+n\) toplamı kaçtır? 

Cevap

\(\dfrac{7}{2}\)

 

Soru 31

\(R^3\) te \(A(2,0,1)\), \(B(-1,1,0)\), \(C(3,1,1)\) ve \(D(k,-m,0)\) noktaları veriliyor. \(\overrightarrow{AD}\perp(ABC)\) olduğuna göre \(\dfrac{k}{m}\) oranı kaçtır? 

Cevap

\(9\)

 

Soru 32

\(R^3\) te \(||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||=<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>\) olduğuna göre \(\overrightarrow{a}\) ile \(\overrightarrow{b}\) arasındaki açının ölçüsü kaç derecedir? 

Cevap

\(45\)

 

Soru 33

Şekildeki dörtyüzlüde \(G\) noktası \(ABC\) üçgensel bölgesinin ağırlık merkezi, \(D\), \(P\) ve \(G\) doğrudaş ve \(4|DP|=3|DG|\) dir. Buna göre 

$$\overrightarrow{PA}+\overrightarrow{PB}+\overrightarrow{PC}+\overrightarrow{PD}=\overrightarrow{0}$$ olduğunu ispatlayınız.

Bu eşitliğe dayanarak \(P=\dfrac{A+B+C+D}{4}\) olduğunu gösteriniz.

 

Dış Çarpım Vektörünün Uzunluğu

\(XYZ\) koordinat sisteminde \(\overrightarrow{a}=(a_1,a_2,a_3)\) ve \(\overrightarrow{b}=(b_1,b_2,b_3)\) için dış çarpım vektörünü

$$\overrightarrow{a}\times \overrightarrow{b}=(a_2b_3-a_3b_2,a_3b_1-a_1b_3,a_1b_2-a_2b_1)$$

biçiminde tanımlamıştık. O halde \(\overrightarrow{a}\) ve \(\overrightarrow{b}\) nün belirttiği açının ölçüsü \(\theta\) olmak üzere

$$||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||^2=(a_2b_3-a_3b_2)^2+(a_3b_1-a_1b_3)^2+(a_1b_2-a_2b_1)^2$$

\(=(a_1b_2)^2+(a_1b_3)^2+(a_2b_1)^2+(a_2b_3)^2+(a_3b_1)^2+(a_3b_2)^2\)

\(-2(a_1b_1a_2b_2+a_1b_1a_3b_3+a_2b_2a_3b_3)\)

\(={\color{red}(a_1b_1)^2}+(a_1b_2)^2+(a_1b_3)^2+(a_2b_1)^2+{\color{red}(a_2b_2)^2}+(a_2b_3)^2\)

\(+(a_3b_1)^2+(a_3b_2)^2+{\color{red}(a_3b_3)^2}\)

\(-[{\color{red}(a_1b_1)^2}+{\color{red}(a_2b_2)^2}+{\color{red}(a_3b_3)^2}+2(a_1b_1a_2b_2+a_1b_1a_3b_3+a_2b_2a_3b_3)]\)

\(=(a_1^2+a_2^2+a_3^2)(b_1^2+b_2^2+b_3^2)-(a_1b_1+a_2b_2+a_3b_3)^2\)

\(=||\overrightarrow{a}||^2.||\overrightarrow{b}||^2-<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>^2\)

\(=||\overrightarrow{a}||^2.||\overrightarrow{b}||^2-||\overrightarrow{a}||^2.||\overrightarrow{b}||^2cos^2\theta\)

\(=||\overrightarrow{a}||^2.||\overrightarrow{b}||^2(1-cos^2\theta)\)

\(=||\overrightarrow{a}||^2.||\overrightarrow{b}||^2sin^2\theta\) bulunur.

Demek ki

$$||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||=||\overrightarrow{a}||.||\overrightarrow{b}||sin\theta$$

olur. (Dikkat ederseniz \(0\leqslant \theta\leqslant \pi\) için \(sin\theta\geqslant 0\) olduğundan \(|sin\theta|=sin\theta\) dır.)

Sonuçları

1. Sıfır vektöründen farklı \(\overrightarrow{a}\) ve \(\overrightarrow{b}\) nün dış çarpımı \(\overrightarrow{0}\) ise bu vektörler paraleldir. Çünkü bu durumda \(||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||=0\) olacağından \(sin\theta=0\) olmalıdır. O halde \(\theta=0\) veya \(\theta=\pi\) dir ki bu durumda vektörler paraleldir. Özetle 
$$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}=\overrightarrow{0}\Leftrightarrow \overrightarrow{a}\parallel\overrightarrow{b}$$
2. Şekildeki gibi \(\overrightarrow{a}\) ve \(\overrightarrow{b}\) üzerine kurulan paralelkenarın alanı \(||\overrightarrow{a}||.(||\overrightarrow{b}||.sin\theta)\) olacağından 
$$Alan=||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||$$
olur.
3. Şekildeki gibi \(\overrightarrow{a}\), \(\overrightarrow{b}\) ve \(\overrightarrow{c}\) üzerine kurulan paralelyüzlünün hacmi \(V=A.h\) dır. Fakat biliyoruz ki  
$$A=||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||$$
ve 
$$h=||\overrightarrow{c}||.|cos\theta|$$ olacağından
$$V=||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||.||\overrightarrow{c}||.|cos\theta|$$
bulunur. Dikkat ederseniz \(\theta\), \(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}\) ile \(\overrightarrow{c}\) nün belirttiği açının ölçüsü ve eşitliğin sağ tarafı \(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}\) ile \(\overrightarrow{c}\) nün iç çarpımının mutlak değerine eşittir. O halde
$$V=|<\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b},\overrightarrow{c}>|$$ olur.
Eğer iç çarpımda \(\overrightarrow{a}=(a_1,a_2,a_3)\), \(\overrightarrow{b}=(b_1,b_2,b_3)\) ve \(\overrightarrow{c}=(c_1,c_2,c_3)\) vektörleri yerine yazılırsa
$$V=\left | \begin{vmatrix}a_2 &a_3 \\b_2 &b_3 \end{vmatrix}.c_1-\begin{vmatrix}a_1 &a_3 \\b_1 &b_3 \end{vmatrix}.c_2+\begin{vmatrix}a_1 &a_2 \\b_1 &b_2 \end{vmatrix}.c_3 \right |$$
yani
$$V=\left | \begin{vmatrix}a_1 &a_2  &a_3 \\ b_1 &b_2  &b_3 \\ c_1 &c_2  &c_3 \end{vmatrix} \right |$$
olur.
Aşağıdaki şekilde çizili \(\overrightarrow{a}\), \(\overrightarrow{b}\) ve \(\overrightarrow{c}\) vektörlerinin uç noktalarını hareket ettirerek hacim ve iç çarpımın değişimini inceleyebilir, şekli istediğiniz gibi döndürebilirsiniz. \(\overrightarrow{c}\) nün uç noktasını "Shift" e basılı tutarak hareket ettirmezseniz, değerlerde bir değişim görmezsiniz. Cabri 3D de noktanın uzayda hareketi "Shift" e basılı tutarak elde edilir. Aksi halde nokta sabit bir düzlemde hareket edecektir.

Örnek 1

\(R^3\) de \(\overrightarrow{a}=(-1,2,1)\) ve \(\overrightarrow{b}=(1,0,1)\) üzerine kurulu paralelkenarın alanı kaç birim karedir?

Çözüm 1

$$Alan=||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||$$ olduğundan öncelikle dış çarpım vektörünü bulalım: $$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}=\begin{vmatrix}\overrightarrow{e_1} &\overrightarrow{e_2}  &\overrightarrow{e_3} \\ -1 &2  &1 \\  1&0  &1 \end{vmatrix}=2\overrightarrow{e_1}+2\overrightarrow{e_2}-2\overrightarrow{e_3}$$ o halde $$Alan=||\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}||=\sqrt{2^2+2^2+(-2)^2}=2\sqrt{3}$$ bulunur.

Örnek 2

\(R^3\) de \(\overrightarrow{a}=(4,-1,0)\), \(\overrightarrow{b}=(2,0,3)\) ve \(\overrightarrow{c}=(1,1,-1)\) üzerine kurulu paralelyüzlünün hacmi kaç birim küptür?

Çözüm 2

$$Hacim=\left | \begin{vmatrix}4 &-1  &0 \\ 2 &0  &3 \\ 1 &1  &-1 \end{vmatrix} \right |$$ olacağından tek yapmamız gereken bu determinantı hesaplamaktır.

3.satırı 1.satıra eklersek ve 3.satırın 2.elemanına göre determinant hesaplarsak (Sarrus tabii ki kullanılabilir) $$Hacim=\left | \begin{vmatrix}5 &0  &-1 \\ 2 &0  &3 \\ 1 &1  &-1 \end{vmatrix} \right |=\left | (-1).\begin{vmatrix}5 &-1 \\  2&3 \end{vmatrix} \right |=\left | -17 \right |=17$$ bulunur.

Giriş veya Kayıt

GİRİŞ