Klataza 🧮 Math
Unit 63 · Ganze Aufgaben 3 und 4
🛩️ Ebenen im Raum
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Aufgabe 1: Ebene, Gerade, Abstand
Die Ebene E enthält die Punkte A(3 | 1 | −2), B(4 | 3 | −4) und C(4 | −1 | −3).
Gerade g: X = (9 | 1 | −7) + r · (2 | 0 | −1); Punkt Q(2 | 2 | 1)
- 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(−2 | −1 | −1), B(−1 | −1 | −2) und C(−1 | 0 | 1).
Gerade g: X = (−2 | 2 | −2) + r · (−1 | 1 | −1); Punkt Q(4 | −1 | 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 = 6, b = 1, c = 4, d = 11 (oder ein Vielfaches)
AB = (1 | 2 | −2), AC = (1 | −2 | −1) · Normalenvektor n = AB × AC = (−6 | −1 | −4) → gekürzt (6 | 1 | 4) · A einsetzen: d = n · A = 11 · E: 6x₁ + x₂ + 4x₃ = 11 - b) 2,75
x₁ = x₂ = 0: 4x₃ = 11 · x₃ = 2,75 - c) x₁ = 5, x₂ = 1, x₃ = −5
g in E einsetzen: 6·(9 + 2r) + 1·(1 + 0r) + 4·(−7 − 1r) = 11 · 8r = −16 ⇒ r = −2 · S(5 | 1 | −5) - d) 0,96
d(Q, E) = |n · Q − d| / |n| = |18 − 11| / √53 ≈ 0,96
Aufgabe 2
- a) a = 1, b = −3, c = 1, d = 0 (oder ein Vielfaches)
AB = (1 | 0 | −1), AC = (1 | 1 | 2) · Normalenvektor n = AB × AC = (1 | −3 | 1) · A einsetzen: d = n · A = 0 · E: x₁ − 3x₂ + x₃ = 0 - b) 0
x₁ = x₂ = 0: x₃ = 0 · x₃ = 0 - c) x₁ = 0, x₂ = 0, x₃ = 0
g in E einsetzen: 1·(−2 − 1r) + −3·(2 + 1r) + 1·(−2 − 1r) = 0 · −5r = 10 ⇒ r = −2 · S(0 | 0 | 0) - d) 3,02
d(Q, E) = |n · Q − d| / |n| = |10 − 0| / √11 ≈ 3,02