• Einführung: Ebenengleichung in Parameterform
  • anonym
  • 30.06.2020
  • Mathematik
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Thema der Stun­de: Glei­chung einer Ebene in Pa­ra­me­ter­form

Fa­mi­lie Son­nen­schein ver­bringt die schö­nen Tage gerne in ihrem Win­ter­gar­ten. Das Son­nen­se­gel schützt sie vor der pral­len Sonne und die Pflan­zen und Bil­der im Raum sor­gen für eine ent­spann­te At­mo­sphä­re. Lei­der muss­te die­ser Win­ter­gar­ten in den letz­ten Wo­chen kom­plett re­no­viert und soll nun schnellst­mög­lich wie­der gleich ein­ge­rich­tet wer­den.

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Frau Son­nen­scheins Lieb­lings­bild
Das Son­nen­blu­men­ge­mäl­de hing an der lin­ken Wand (mit der Tür; x1x3-​Ebene) an einem Nagel, der 3m von der x3-​Achse ent­fernt in 2m Höhe an­ge­bracht war.
  • Gebt die Ko­or­di­na­ten des Na­gels an!

  • Ihr sollt für die Fa­mi­lie die ge­such­te Stel­le an der Wand er­mit­teln und mar­kie­ren. Stellt euer Vor­ge­hen mit Hilfe von Vek­to­ren dar!
2
Be­fes­ti­gung des Son­nen­se­gels - Teil 1
Das drei­ecki­ge Son­nen­se­gel wird mit Hilfe von Haken und Schrau­bern im Win­ter­gar­ten be­fes­tigt. Der erste Haken hatte die Ko­or­di­na­ten A = (4, 0, 2).
  • Zeigt, dass ihr mit den Vek­to­ren aus Auf­ga­be 1 auch Punkt A an der­sel­ben Wand er­mit­teln könnt!

  • Be­trach­tet alle Punk­te, die ihr mit die­sem Vor­ge­hen (mit die­sen Vek­to­ren) er­mit­teln könnt. Wel­che Ge­mein­sam­kei­ten der Punk­te las­sen sich fest­stel­len?
3
Be­fes­ti­gung des Son­nen­se­gels - Teil 2
Aus­ge­hend von Punkt A soll das Son­nen­se­gel durch Be­fes­ti­gung an Punkt B = (0, 1, 3) auf­ge­spannt wer­den.
  • Be­rech­net den Spann­vek­tor von A zu B!

  • Das Son­nen­se­gel spannt jetzt eine Flä­che auf. Ist diese Flä­che damit ein­deu­tig im Raum po­si­ti­o­niert? Was wird dafür be­nö­tigt? Be­grün­det!
4
Be­fes­ti­gung des Son­nen­se­gels - Teil 3
Herr Son­nen­schein hatte das Son­nen­se­gel mit Hilfe einer wei­te­ren Hal­te­rung (Punkt C) an der rech­ten Wand (mit dem Fens­ter; x2x3-​Ebene) in 2,5m Höhe und 4m Ent­fer­nung von der x3-​Achse be­fes­tigt.
  • Be­rech­net den Spann­vek­tor von A zu C!

  • Stellt eine Glei­chung auf, mit wel­cher jeder Punkt auf dem auf­ge­spann­ten Son­nen­se­gel er­mit­telt wer­den kann!
5
Sprin­ter­auf­ga­be: Alles neu!
Fa­mi­lie Son­nen­schein wünscht sich eine Ver­än­de­run­gen. Ein neues Son­nen­se­gel soll auf neue Art und Weise (an den Punk­ten O = (0, 4, 2), P = (0.5, 0, 3.5) und Q = (3.5, 0, 2) im Win­ter­gar­ten be­fes­tigt wer­den.
  • Stellt eine Glei­chung für die neue Flä­che auf!

  • Im Win­ter­gar­ten hängt eine Lampe (tiefs­ter Punkt R = (1.75, 2, 2)). Prüft, ob sich die Lampe und das Son­nen­se­gel in die Quere kom­men! Be­grün­det!

  • Der klei­ne Tisch im Win­ter­gar­ten wa­ckelt. Um wel­chen der bei­den Ti­sche rechts han­delt es sich ver­mut­lich? Be­grün­det!
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