Klataza 🧮 Math
Unit 63 · Ganze Aufgaben 1 und 2
🛩️ Ebenen im Raum
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Aufgabe 1: Ebene, Gerade, Abstand
Die Ebene E enthält die Punkte A(1 | 2 | −1), B(3 | 3 | 1) und C(3 | 1 | −2).
Gerade g: X = (7 | 2 | 4) + r · (−1 | 0 | −2); Punkt Q(0 | 3 | 0)
- a) Gib eine Gleichung von E in Koordinatenform an: a·x₁ + b·x₂ + c·x₃ = d
- b) Wo schneidet E die x₃-Achse? (x₃-Wert)
- c) Schnittpunkt S von g und E?
- d) Abstand des Punkts Q von E (2 Dezimalen)?
Aufgabe 2: Ebene, Gerade, Abstand
Die Ebene E enthält die Punkte A(−1 | −1 | −2), B(0 | 0 | −3) und C(−1 | 0 | −4).
Gerade g: X = (4 | −3 | −3) + r · (2 | −1 | −1); Punkt Q(−2 | 0 | 3)
- a) Gib eine Gleichung von E in Koordinatenform an: a·x₁ + b·x₂ + c·x₃ = d
- b) Wo schneidet E die x₃-Achse? (x₃-Wert)
- c) Schnittpunkt S von g und E?
- d) Abstand des Punkts Q von E (2 Dezimalen)?
Lösungen
Aufgabe 1
- a) a = 1, b = 6, c = −4, d = 17 (oder ein Vielfaches)
AB = (2 | 1 | 2), AC = (2 | −1 | −1) · Normalenvektor n = AB × AC = (1 | 6 | −4) · A einsetzen: d = n · A = 17 · E: x₁ + 6x₂ − 4x₃ = 17 - b) −4,25
x₁ = x₂ = 0: −4x₃ = 17 · x₃ = −4,25 - c) x₁ = 5, x₂ = 2, x₃ = 0
g in E einsetzen: 1·(7 − 1r) + 6·(2 + 0r) + −4·(4 − 2r) = 17 · 7r = 14 ⇒ r = 2 · S(5 | 2 | 0) - d) 0,14
d(Q, E) = |n · Q − d| / |n| = |18 − 17| / √53 ≈ 0,14
Aufgabe 2
- a) a = 1, b = −2, c = −1, d = 3 (oder ein Vielfaches)
AB = (1 | 1 | −1), AC = (0 | 1 | −2) · Normalenvektor n = AB × AC = (−1 | 2 | 1) → gekürzt (1 | −2 | −1) · A einsetzen: d = n · A = 3 · E: x₁ − 2x₂ − x₃ = 3 - b) −3
x₁ = x₂ = 0: −x₃ = 3 · x₃ = −3 - c) x₁ = 0, x₂ = −1, x₃ = −1
g in E einsetzen: 1·(4 + 2r) + −2·(−3 − 1r) + −1·(−3 − 1r) = 3 · 5r = −10 ⇒ r = −2 · S(0 | −1 | −1) - d) 3,27
d(Q, E) = |n · Q − d| / |n| = |−5 − 3| / √6 ≈ 3,27