2.5. Geraden und Ebenen
|
|
|
- Fritz Kaufer
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 .5. Geraden und Ebenen Parameterdarstellungen von Geraden und Ebenen gewinnt man, indem man einen Ortsvektor (mit Spitze auf der Geraden oder Ebene und einen bzw. zwei Richtungsvektoren wählt, welche die in den Nullpunkt verschobene Gerade oder Ebene aufspannen: Gerade: G = a + Ru := {a + ru : r =.. } Ebene: E = a + Ru + Rv := {a + ru + sv : r, s =.. } Zwei Geraden mit gleichem Ortsvektor a G = a + Ru und H = a + Rv haben als Schnittpunkt natürlich die Spitze dieses Ortsvektors... und spannen die folgende Ebene auf: E = a + Ru + Rv.
2 Schnittpunkt zweier Geraden Sind zwei Geraden G = a + Ru und H = b + Rv mit verschiedenen Ortsvektoren a und b gegeben, so muss man zur Bestimmung des Schnittpunkts (sofern er überhaupt existiert das folgende lineare Gleichungssystem nach r und s auflösen: a + ru = b + sv (+. Das gelingt allgemein durch Normieren von u und v, d.h.durch Ersetzen von u durch u* und v durch v*, wonach man u =1 und v =1 annehmen kann. Jetzt ergibt Multiplikation der vektoriellen Gleichung (+ mit u bzw. v das lineare Gleichungssystem au + r = bu + svu bv + s = av + ruv woraus man leicht r und s bestimmen kann. Im Falle uv = 0, d.h. bei aufeinander senkrecht stehenden Richtungsvektoren, ergibt sich die besonders einfache Lösung r = (b - au s = (a - bv Die Winkelhalbierenden zweier von Null verschiedener Vektoren u,v (oder der durch sie verlaufenden Geraden bestimmt man ebenfalls durch Normierung: Danach haben beide Vektoren die gleiche Länge (nämlich 1, und die Diagonalen des von ihnen aufgespannten Parallelogramms sind die Winkelhalbierenden: w(u,v = (u* + v* h(u,v = (u* - v*. Sie stehen aufeinander senkrecht, da w(u,v h(u,v = (u* + v*(u* - v* = u*u* - v*v* = 1 1 = 0. Für zwei Geraden G = a + Ru und H = a + Rv mit Schnittpunkt a ist eine Winkelhalbierende gegeben durch W = a + R(u* + v*, die andere (dazu senkrechte durch H = a + R(u* - v*.
3 Beispiel 1: Winkelhalbierende in einem Dreieck Die durch den Ursprung 0 = (0,0,0 verlaufenden Seiten des Dreiecks mit den beiden weiteren Ecken u = (1,-, und v = (0,1,1 haben die von folgenden Vektoren erzeugten Winkelhalbierenden: 1 w(u,v = (u*+ v* =,, + = 3 0,, 1,, h(u,v = (u* - v* =,, = 3 0,, 1,, Gleichungsdarstellung von Ebenen Ebenen kann man auch mittels einer Gleichung definieren, indem man einen auf der Ebene senkrecht stehenden Vektor n wählt (z.b. in der Parameterdarstellung a + Ru +Rv das Vektorprodukt uxv und dann die in der Ebene liegenden Punkte bzw. deren Orstvektoren Vektoren x durch eine der Gleichungen kennzeichnet. n(x a = 0 oder nx = na oder nx = c (mit c = na
4 Geraden in der Ebene Eine Gerade mit der zweidimensionalen Parameterdarstellung G = a + Ru = ( a 1, a + R( u 1, u lässt sich durch eine entsprechende Gleichung beschreiben, indem man für n einen auf u = ( u 1, u senkrecht stehenden Vektor nimmt, z. B. n = ( u, u 1 oder -n = (u, u 1. Geraden im Raum lassen sich nicht durch eine einzige Koordinaten-Gleichung charakterisieren. Man braucht hier entweder eine vektorielle Gleichung ux(x a = 0 die besagt, daß die Vektoren zwischen zwei Punkten der Geraden stets ein Vielfaches des Richtungsvektors sind. Oder man beschreibt die Gerade durch zwei Koordinatengleichungen, was geometrisch der Tatsache entspricht, daß eine Gerade (auf viele verschiedene Weisen als Schnittmenge zweier Ebenen darstellbar ist: Die Gerade G = a + Ru ist der Durchschnitt der Ebenen E = a + Ru + Rv und F = a + Ru + Rw, sofern nicht E mit F übereinstimmt.
5 Schnittmenge zweier Ebenen Will man sie durch Lösen von Gleichungen bestimmen, so empfiehlt es sich, eine der beiden Ebenen in Parameterform und die andere durch eine Gleichung darzustellen. Dann kann man nämlich die Parameterdarstellung in die Gleichung einsetzen: E = { a + ru + sv : r, s = -.. } F = { x : nx = c } Die Schnittmenge besteht aus den Lösungen x = a + ru + sv der Gleichung n(a + ru + sv = c, d. h. falls nu nicht 0 ist, r = (c - na - snv/nu, x = a + ((c - na/nuu + s(v - (nv/nuu, bzw. falls nv nicht 0 ist, s = (c - na - rnu/nv, x = a + ((c - na/nvv + r(u - (nu/nvv. Diese Formeln braucht man sich nicht zu merken, nur den Lösungsweg dorthin. Gilt sowohl nu = 0 als auch nv = 0, so sind die Ebenen parallel. (Warum? Ist dann auch noch na = c, so sind die Ebenen sogar gleich, andernfalls ist ihr Schnitt leer.
6 Beispiel : Schnitt der Koordinatenebenen mit der Diagonalebene x 1 + x + x 3 = 1. Erste Koordinatenebene, senkrecht zur x 1 -Achse: r ( 0, 1, 0 + s ( 0, 0, 1 = ( 0, r, s. Schnitt ergibt r + s = 1 bzw. s = 1 r, also die Gerade G = { ( 0, r, 1 r, r =.. } = ( 0, 0, 1 + R ( 0, 1, 1. Entsprechend rechnet man für die anderen Koordinatenebenen. Schnittgeraden Falls die Schnittmenge zweier Ebenen eine Gerade ist, genügt es, einen einzigen Schnittpunkt b zu kennen. Die Schnittgerade ist dann G = b + Rw, wobei man w = (nuv (nvu = (uxvxn nehmen kann. Denn für dieses w gilt nw = (nu(nv (nv(nu = 0 und (uxvw = 0, d.h. w steht senkrecht auf n und uxv ; mit anderen Worten, w liegt sowohl in der Ebene Ru + Rv als auch in der Ebene nx = 0. Ein von 0 verschiedenes Vielfaches von w tut es natürlich auch.
7 Parallelentest Wie prüft man, ob zwei in Parameterform gegebene Ebenen E = a + Ru + Rv und F = b + Rw + Rz parallel sind? Man bildet die Normalenvektoren n = uxv, p = wxz und testet, ob diese linear abhängig sind: nxp = 0, oder alternativ, ob einer davon senkrecht auf den beiden anderen Richtungsvektoren steht: nw = nz = 0. Der zweite Test ist rechnerisch meist der bequemere, weil man nur ein Kreuzprodukt zu bilden hat. Beachten Sie, daß es viele verschiedene Parameterdarstellungen bzw. Gleichungsdefinitionen für ein und dieselbe Gerade bzw. Ebene gibt. Unter allen Gleichungen, die eine Ebene bestimmen, gibt es allerdings eine besonders nützliche, die Hessesche Normalform nx = d, wobei n ein (auf der Ebene senkrechter Einheitsvektor (also n =1 und In dieser Form beschreibt d den Abstand der Ebene vom Ursprung. Bei einer solchen Darstellung sind n und d eindeutig bestimmt! 0 d ist.
8 Hat man eine Ebenengleichung d.h. nx = c, x 1 + n x + n 3 x 3 = c, in der n = (, n, n 3 noch kein Einheitsvektor ist, dividiert man beide Seiten durch die Länge von n und erhält im Falle n*x = nx/ n = d 0 c die Normalform bzw. in Koordinatenschreibweise: x 1 + n x + n 3 x n n 3 = c = d. + n + n 3 Im Falle c < 0 muss man noch auf beiden Seiten das Vorzeichen ändern, um 0 d zu erreichen. Umformung von Parameterdarstellung in Normalform Ist eine Ebene in Parameterdarstellung gegeben, etwa E = a + Ru + Rv, so bekommt man Normalenvektoren n = (uxv* oder n = (vxu* (entgegengesetzte Richtungen! und wählt denjenigen aus, für den d = na > 0 gilt. Dann ist die Hessesche Normalform der Ebene E: nx = d. Zur Erinnerung: Der Flächeninhalt des von u = ( u 1, u, u 3 und v = ( v 1, v, v 3 aufgespannten Parallelogramms ist u x v = ( u v 3 u 3 v + ( u 3 v 1 u 1 v 3 + ( u 1 v u v 1 und ein Normalenvektor der Länge d auf dieser Fläche ist gegeben durch n d ( u, v = d ( u v 3 u 3 v u x v d ( u 3 v 1 u 1 v 3,, u x v d ( u 1 v u v 1 u x v
9 Umformung einer Ebenengleichung nx = c in eine Parameterdarstellung Man bestimmt eine spezielle Lösung a = ( a 1, a, a 3 von nx = c (also na = c, indem man eine von 0 verschiedene Koordinate n i des Normalenvektors n = (, n, n 3 wählt und c a i = sowie a = n j a k = 0 i für die anderen beiden Koordinaten setzt. Nun ergänzt man n zu einer Orthogonalbasis (n,u,v Sie besteht aus drei paarweise senkrechten Vektoren. Dazu wählt man beispielsweise einen beliebigen Vektor b, der kein Vielfaches von n ist, und bildet die Vektorprodukte u = nxb, v = nxu. Dann ist x = a + Ru + Rv eine Parameterdarstellung der durch die Gleichung nx = d beschriebenen Ebene. Man kann natürlich im Einzelfall auch die Gleichung x 1 + n x + n 3 x 3 = c explizit lösen, indem man eine Unbekannte x i, für die der Faktor n i nicht Null ist, isoliert, etwa x 1 = c n x n 3 x 3, und die Lösungsmenge, also die gesuchte Ebene, in folgender Parameterdarstellung mit r = s = x 3 bekommt: x und
10 c n ( x 1, x, x 3 =, 0, 0 + r n + n, 1, 0 s 3 1 n, 0, 1. 1 Das geht in der Praxis meist schneller, liefert aber im Allgemeinen keine Orthogonalbasis. Beispiel 3: Parameterdarstellung der Diagonalebene E = {( x 1, x, x 3 : x 1 + x + x 3 = 1}. Ortsvektor: a = ( 1, 0, 0. Normalenvektor: n = ( 1, 1, 1. Ergänzung zu einer Orthogonalbasis mittels b = ( 1, 0, 0: u = nxb = ( 0, 1, 1, v = nxu = (, 1, 1. Eine von vielen Parameterdarstellungen: a + Ru + Rv = {( 1, 0, 0 + r ( 0, 1, 1 + s (, 1, 1, r =.., s =.. }.
und spannen die folgende Ebene auf: E = a + Ru + Rv.
.5. Geraden und Ebenen Parameterdarstellungen von Geraden und Ebenen gewinnt man, indem man einen Ortsvektor (mit Spitze auf der Geraden oder Ebene und einen bzw. zwei Richtungsvektoren wählt, welche die
5. Geraden und Ebenen im Raum 5.1. Lineare Abhängigkeit und Unabhängigkeit von Vektoren
5 Geraden und Ebenen im Raum 5 Lineare Abhängigkeit und Unabhängigkeit von Vektoren Definition: Die Vektoren a,a,,a n heißen linear abhängig, wenn mindestens einer dieser Vektoren als Linearkombination
entspricht der Länge des Vektorpfeils. Im R 2 : x =
Norm (oder Betrag) eines Vektors im R n entspricht der Länge des Vektorpfeils. ( ) Im R : x = x = x + x nach Pythagoras. Allgemein im R n : x x = x + x +... + x n. Beispiele ( ) =, ( 4 ) = 5, =, 4 = 0.
Analytische Geometrie II
Analytische Geometrie II Rainer Hauser März 212 1 Einleitung 1.1 Geradengleichungen in Parameterform Jede Gerade g in der Ebene oder im Raum lässt sich durch einen festen Punkt auf g, dessen Ortsvektor
Teil II. Geometrie 19
Teil II. Geometrie 9 5. Dreidimensionales Koordinatensystem Im dreidimensionalen Koordinatensystem gibt es acht Oktanten, oben I bis VI und unten VI bis VIII. Die Koordinatenachsen,x 2 und stehen jeweils
Vorkurs Mathematik. Vektoren, lineare Gleichungssysteme und Matrizen
Dorfmeister, Boiger, Langwallner, Pfister, Schmid, Wurtz Vorkurs Mathematik TU München WS / Blatt Vektoren, lineare Gleichungssysteme und Matrizen. In einem kartesischen Koordinatensystem des R sei eine
Pflichtteilaufgaben zu Gegenseitige Lage, Abstand, Baden-Württemberg
Pflichtteilaufgaben zu Gegenseitige Lage, Abstand, Baden-Württemberg Hilfsmittel: keine allgemeinbildende Gymnasien Alexander Schwarz wwwmathe-aufgabencom September 6 Abituraufgaben (Haupttermin) Aufgabe
Grundwissen Abitur Geometrie 15. Juli 2012
Grundwissen Abitur Geometrie 5. Juli 202. Erkläre die Begriffe (a) parallelgleiche Pfeile (b) Vektor (c) Repräsentant eines Vektors (d) Gegenvektor eines Vektors (e) Welcher geometrische Zusammenhang besteht
Lagebeziehung von Ebenen
M8 ANALYSIS Lagebeziehung von Ebenen Es gibt Möglichkeiten für die Lagebeziehung zwischen zwei Ebenen. Die Ebenen sind identisch. Die Ebenen sind parallel. Die Ebenen schneiden sich in einer Geraden Um
(x 1. Vektoren. g: x = p + r u. p r (u1. x 2. u 2. p 2
Vektoren Mit der Vektorrechnung werden oft geometrische Probleme gelöst. Wenn irgendwelche Aufgabenstellungen geometrisch darstellbar sind, z.b. Flugbahnen oder Abstandsberechnungen, dann können sie mit
Kapitel 17 Skalar- und Vektorprodukt
Kapitel 17 Skalar- und Vektorprodukt Mathematischer Vorkurs TU Dortmund Seite 1 / 22 Bisher hatten wir die Möglichkeit Vektoren des R n zu addieren und Vektoren mit rellen Zahlen zu multiplizieren. Man
5. Gegenseitige Lage von Geraden und Ebenen. 5.1 Gegenseitige Lage zweier Geraden (siehe Kap. 3.2) 5.2: Schnittpunkt einer Geraden mit einer Ebene
5 5. Gegenseitige Lage von Geraden und Ebenen 5. Gegenseitige Lage zweier Geraden (siehe Kap..) 5.: Schnittpunkt einer Geraden mit einer Ebene Beispiel: : x + y + 4z - 4 = g = P(6, -, )Q(, 6, 4) geometrisch:
n n x a 1 a 2 = 0 n 1 x 1 + n 2 x 2 + ( n 1 a 1 n 2 a 2 )
IX. Normalformen ================================================================== 9.1 Die Normalenform einer Geradengleichung im 2-dimensionalen Punktraum ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.1. Geradengleichung aus Steigung und y-achsenabschnitt
Version vom 4. Januar 2007 Gleichungen von Geraden in der Ebene 1999 Peter Senn * 1.1. Geradengleichung aus Steigung und y-achsenabschnitt In dieser Form lautet die Gleichung der Geraden wie folgt: g:
Abituraufgaben bis 2018 Baden-Württemberg. Geraden, Ebenen, Abstand
Abituraufgaben bis 8 Baden-Württemberg Geraden, Ebenen, Abstand allgemeinbildende Gymnasien Alexander Schwarz www.mathe-aufgaben.com August 8 Aufgabe : (Abiturprüfung 8) Gegeben sind die Ebenen E: xx x
Übungsblatt Analytische Geometrie - Geraden und Ebenen - 6C /07
Übungsblatt Analytische Geometrie - Geraden und Ebenen - 6C - 6/7. Gegenseitige Lage von Geraden Gesucht ist die gegenseitige Lage der Geraden g durch die beiden Punkte A( ) und B( 5 9 ) und der Geraden
Vektoren. Kapitel 13 Vektoren. Mathematischer Vorkurs TU Dortmund Seite 114 / 1
Vektoren Kapitel 13 Vektoren Mathematischer Vorkurs TU Dortmund Seite 114 / 1 Vektoren 131 Denition: Vektoren im Zahlenraum Ein Vektor (im Zahlenraum) mit n Komponenten ist ein n-tupel reeller Zahlen,
eingesetzt in die Ebenengleichung
25 5. Gegenseitige Lage von Geraden und Ebenen 5.1 Gegenseitige Lage zweier Geraden (siehe Kap. 3.2) 5.2: Schnittpunkt einer Geraden mit einer Ebene Beispiel: ε: 2x + 3y + 4z - 24 = 0 g = P(6, -2, 2)Q(0,
Kapitel 16 Skalar- und Vektorprodukt
Kapitel 16 Skalar- und Vektorprodukt Mathematischer Vorkurs TU Dortmund Seite 210 / 246 Bisher hatten wir die Möglichkeit Vektoren des Vektoren mit rellen Zahlen zu multiplizieren. n zu addieren und Man
Geometrie / Lineare Algebra
6 Geometrie / Lineare Algebra Vektoren und Rechenregeln Länge, Winkel, Abstand Darstellung von Geraden und Ebenen Umformungen Abstandsbestimmungen Lage, Schnitte, Schnittwinkel Spiegelungen E-Mail: klaus_messner@web.de,
3. Übungsblatt Aufgaben mit Lösungen
. Übungsblatt Aufgaben mit Lösungen Aufgabe : Gegeben sind zwei Teilmengen von R : E := {x R : x x = }, und F ist eine Ebene durch die Punkte A = ( ), B = ( ) und C = ( ). (a) Stellen Sie diese Mengen
Vektorprodukt. Satz: Für a, b, c V 3 und λ IR gilt: = a b + a c (Linearität) (Linearität) b = λ
Vektorprodukt Satz: Für a, b, c V 3 und λ IR gilt: 1 a b = b a (Anti-Kommutativität) ( ) 2 a b + c ( 3 a λ ) b = λ = a b + a c (Linearität) ( a ) b (Linearität) Satz: Die Koordinatendarstellung des Vektorprodukts
2.5. Lote und Abstände
.5. Lote und Abstände Besonders häufig muß man in der Praxis Abstände zwischen Punkten, Geraden und Ebenen (in allen möglichen Kombinationen) berechnen. Wir stellen dafür im Folgenden allgemeine Formeln
Abitur 2013 Mathematik Geometrie V
Seite 1 http://www.abiturloesung.de/ Seite Abitur 1 Mathematik Geometrie V Teilaufgabe b ( BE) Ein auf einer horizontalen Fläche stehendes Kunstwerk besitzt einen Grundkörper aus massiven Beton, der die
13. Klasse TOP 10 Grundwissen 13 Geradengleichungen 01
. Klasse TOP 0 Grundwissen Geradengleichungen 0 Punkt-Richtungs-Form Geraden sind gegeben durch einen Aufpunkt A (mit Ortsvektor a) auf der Geraden und einen Richtungsvektor u: x = a + λ u, λ IR. (Interpretation:
Algebra 3.
Algebra 3 www.schulmathe.npage.de Aufgaben 1. In einem kartesischen Koordinatensystem sind die Punkte A( 3), B( ) sowie für jedes a (a R) ein Punkt P a (a a a) gegeben. a) Zeigen Sie, dass alle Punkte
Abstände und Zwischenwinkel
Abstände und Zwischenwinkel Die folgenden Grundaufgaben wurden von Oliver Riesen, KS Zug, erstellt und von Stefan Gubser, KS Zug, überarbeitet. Aufgabe 1: Bestimme den Abstand der beiden Punkte P( 3 /
Fit in Mathe. Januar Klassenstufe 12 Ebenen
Thema Musterlösungen Ebenen Das Foto zeigt einen Eimerkettenbagger im Braunkohletagebau. Beim Schürfen bewegt sich der Bagger in Richtung des Vektors u und die Eimerkette wird in Richtung des Vektors v
5. Wie bringt man einen Vektor auf eine gewünschte Länge? Zuerst bringt man ihn auf die Länge 1, dann multipliziert man mit der gewünschten Länge.
1. Definition von drei Vektoren sind l.u. 2. Wie überprüft man 3 Vektoren mit Hilfe eines LGS auf lineare Unabhängigkeit? 3. Definition von Basis?... wenn sich der Nullvektor nur als triviale LK darstellen
Das Wichtigste auf einen Blick
Das Wichtigste auf einen Blick Zusammenfassung Geometrie.Parameterform einer Geraden Eine Gerade ist wie auch in der Analysis durch zwei Punkte A, B im Raum eindeutig bestimmt einer der beiden Punkte,
Zusammenfassung der Analytischen Geometrie
Zusammenfassung der Analytischen Geometrie 1. Rechnen mit Vektoren (Addition, Subtraktion, S-Multiplikation, Linearkombinationen) 1. Gegeben sind die Punkte A(2-6 ) und B(-1 14-4), 4 4 sowie die Vektoren
Analytische Geometrie - Das Lotfußpunktverfahren - Gerade/Gerade (R 3 )
Analytische Geometrie - Das Lotfußpunktverfahren - Gerade/Gerade R 3 ) Gerade - Gerade in R 3 ) Der Fall sich schneidender Geraden ist uninteressant. Es existiert dann ein beliebiger Abstand je nach der
Geometrie / Lineare Algebra. Rechenregeln. Geometrische Deutung. Vektoren
Vektoren Geometrie / Lineare Algebra Vektoren und Rechenregeln Länge, Winkel, Abstand Darstellung von Geraden und Ebenen Umformungen Abstandsbestimmungen Lage, Schnitte, Schnittwinkel Spiegelungen E-Mail:
Lage zweier Ebenen. Suche alle Punkte von E 1 die in E 2 enthalten sind. Setze also die Parameterform von E 1 in die Koordinatenform von E 2.
LAGE Lage zweier Ebenen Suche alle Punkte von E die in E 2 enthalten sind. Setze also die Parameterform von E in die Koordinatenform von E 2. B = E : X E 2 : x + x 2 + x 3 = Parameterform (PF) in Koordinatenform
Ebenengleichungen und Umformungen
Ebenengleichungen und Umformungen. Januar 7 Ebenendarstellungen. Parameterdarstellung Die Parameterdarstellung einer Ebene ist gegeben durch einen Stützvektor r, der einen Punkt auf der Ebene angibt und
Geometrie. Bei der Addition von Vektoren erhält man einen Repräsentanten des Summenvektors +, indem man die Repräsentanten von aneinanderfügt:
Geometrie 1. Vektoren Die Menge aller zueinander parallelen, gleich langen und gleich gerichteten Pfeile werden als Vektor bezeichnet. Jeder einzelne Pfeil heißt Repräsentant des Vektors. Bei Ortsvektoren:
3 Vektoren. 3.1 Kartesische Koordinaten in Ebene und Raum. Höhere Mathematik 60
Kartesische Koordinaten in Ebene und Raum 3 Vektoren 3.1 Kartesische Koordinaten in Ebene und Raum In der Ebene (mathematisch ist dies die Menge R 2 ) ist ein kartesisches Koordinatensystem festgelegt
Aufgabe 4: Analytische Geometrie (WTR)
Abitur Mathematik: Nordrhein-Westfalen 2013 Aufgabe 4 a) (1) SEITENLÄNGEN BERECHNEN Die Seitenlängen sind die Abstände der Eckpunkte voneinander:, 31 30 1 12 10 2 14 16 2 1 4 4 9 3, 31 32 1 12 11 1 14
Besondere Lage einer Gerade oder Ebene im Koordinatensystem
MK 5.. LageKoordsys.mcd Besondere Lage einer Gerade oder Ebene im Koordinatensystem Die Koordinatenachsen: Alle Koordinatenachsen enthalten den Ursprung als Aufpunkt. Beispiel g : = λ Die -Achse Die Einheitsvektoren
4. Übungsblatt zur Mathematik I für Maschinenbau
Fachbereich Mathematik Prof. Dr. M. Joswig Dr. habil. Sören Kraußhar Dipl.-Math. Katja Kulas 4. Übungsblatt zur Mathematik I für Maschinenbau Gruppenübung WS /..-7.. Aufgabe G (Geraden im R ) Bestimmen
Sj 2017/18, Mathe K1 Graf-Zeppelin-Gymnasium Seite 1
Sj 07/8, Mathe K Graf-Zeppelin-Gmnasium Seite Ebenen und Geraden Inhaltsverzeichnis Ebenen und Geraden... Die drei Ebenenformen... Eine Gerade... Schnitt Gerade und Ebene... Eine Gerade senkrecht zu E
(Quelle Landungsbildungsserver BW) (Quelle Landungsbildungsserver BW)
Aufgabe M01 Lösen Sie das lineare Gleichungssystem 7 2 2 3 5 4 4 7 Aufgabe M02 14 Stellen Sie den Vektor 5 als Linearkombination der drei Vektoren 7 0 1 5 1, 3 und 2 dar. 3 7 2 Aufgabe M03 0 2 Gegeben
Sollten sich (Flüchtigkeits )Fehler eingeschlichen haben, bitte ich um eine kurze Nachricht an hans
Sollten sich (Flüchtigkeits )Fehler eingeschlichen haben, bitte ich um eine kurze Nachricht an hans josef.coenen@web.de Abitour Analytische Geometrie Leistungskurs Aufgaben 1. Welche Lagebeziehungen zwischen
Analytische Geometrie Spatprodukt
Analytische Geometrie Spatprodukt David Schmid, Reto Da Forno Kantonsschule Schüpfheim Januar 2005 Analytische Geometrie: Das Spatprodukt 1 Das Spatprodukt Hinweis: Die Vektoren werden aus darstellungstechnischen
Basistext Geraden und Ebenen
Basistext Geraden und Ebenen Parameterdarstellung Geraden Eine Gerade ist durch zwei Punkte P und Q, die auf der Geraden liegen, eindeutig festgelegt. Man benötigt zur Darstellung den Vektor. Dieser wird
Übungsblatt 1: Lösungswege und Lösungen
Übungsblatt : Lösungswege und Lösungen 5..6 ) Hier geht es weniger um mathematisch-strenge Beweise als darum, mit abstrakten Vektoren ohne Komponenten) zu hantieren und damit die Behauptungen plausibel
Vektorgeometrie. Inhaltsverzeichnis. Fragen und Antworten. (bitte nur für den Eigengebrauch verwenden)
fua3673 Fragen und Antworten Vektorgeometrie (bitte nur für den Eigengebrauch verwenden) Inhaltsverzeichnis Vektorgeometrie im Raum. Fragen................................................. Allgemeines..........................................
Abitur 2010 Mathematik GK Geometrie VI
Seite http://www.abiturloesung.de/ Seite Abitur Mathematik GK Geometrie VI In einem kartesischen Koordinatensystem mit Ursprung O sind die Punkte A( ), B( ) und die Gerade g : x = O A + λ, λ R, gegeben.
Hesse-Normalform einer Ebene
Hesse-Normalform einer Ebene Der Ortsvektor x eines Punktes X auf einer Ebene durch P orthogonal zu einem Normalenvektor n erfüllt x n = d, d = p n. Ò Ò ½ Ò È Ç Hesse-Normalform einer Ebene 1-1 Bei der
K2 KLAUSUR 2. Aufgabe Punkte (max) Punkte. (1) Bestimmen Sie die Ableitung von f(x) = 2 x
K2 KLAUSUR 2 PFLICHTTEIL 202 Aufgabe 2 3 4 5 6 7 8 Punkte (max) 2 2 3 3 5 3 5 3 Punkte () Bestimmen Sie die Ableitung von f(x) = 2 x 2 + 4. (2) Berechnen Sie das Integral 4 ( ) x 2 dx. (3) Lösen Sie die
Kurzskript zur Vorlesung Mathematik I für MB, WI/MB und andere Prof. Dr. Ulrich Reif
14 Oktober 2008 1 Kurzskript zur Vorlesung Mathematik I für MB, WI/MB und andere Prof Dr Ulrich Reif Inhalt: 1 Vektorrechnung 2 Lineare Gleichungssysteme 3 Matrizenrechnung 4 Lineare Abbildungen 5 Eigenwerte
Abitur 2010 Mathematik LK Geometrie V
Seite http://www.abiturloesung.de/ Seite Abitur Mathematik LK Geometrie V Gegeben sind in einem kartesischen Koordinatensystem des R der Punkt A( ) und die Menge der Punkte B k ( k) mit k R. Die Punkte
Abitur 2016 Mathematik Geometrie V
Seite http://www.abiturloesung.de/ Seite Abitur Mathematik Geometrie V Betrachtet wird der abgebildete Würfel A B C D E F G H. Die Eckpunkte D, E, F und H dieses Würfels besitzen in einem kartesischen
6. Analytische Geometrie : Geraden in der Ebene
M 6. Analtische Geometrie : Geraden in der Ebene 6.. Vektorielle Geradengleichung Eine Gerade ist durch einen Punkt A und einen Richtungsvektor r eindeutig bestimmt. Durch die Einführung eines Parameters
Übungen 4 Gerade, Ebene - Kurze Aufgaben Ebene: Spurpunkte, Spurgerade, Achsenabschnittsform Gerade, Ebene U04 Übungen 4 - Seite 1 (von 5)
Übungen Gerade, Ebene - Kurze Aufgaben ) Gesucht ist Normalenform einer Ebene, die den Punkt P( ) enthält und auf der x- Achse senkrecht steht. ) Gegeben ist die Ebene E: x ( Gesucht ist der Winkel zwischen
d 2 b 2 c 2 d 3 b 3 c 3 , D a 1 d 1 c 1 v 3 Definiton (Verbindungsvektor): Zwei Punkte A(a 1 a 2 a 3 ) und B(b 1 b 2 b 3 ) legen den Vektor b 1 a 1
2008/2009 Das Wichtigste in Kürze Klasse 3 Lineare Gleichungssysteme und Determinanten Definiton (Lineare Gleichungssysteme: Lineare Gleichungssysteme löst man entweder mit dem Gauß-Algorithmus oder nach
Aufgaben mit Ebenen. Parameterform Normalenform Koordinatenform. Darstellung = + r + s =0 ax 1 + bx 2 + cx 3 = d. Beispiel
Aufgaben mit Ebenen Parameterform Normalenform Koordinatenform Spurpunkte Zur grafischen Darstellung der Ebene die Spurpunkt berechnen. Zwei Koordinaten gleich 0 setzen und jeweils die dritte ausrechnen.
03. Vektoren im R 2, R 3 und R n
03 Vektoren im R 2, R 3 und R n Unter Verwendung eines Koordinatensystems kann jedem Punkt der Ebene umkehrbar eindeutig ein Zahlenpaar (x, y) zugeordnet werden P (x, y) Man nennt x und y die kartesischen
Grundsätzliches Produkte Anwendungen in der Geometrie. Vektorrechnung. Fakultät Grundlagen. Juli 2015
Vektorrechnung Fakultät Grundlagen Juli 205 Fakultät Grundlagen Vektorrechnung Übersicht Grundsätzliches Grundsätzliches Vektorbegriff Algebraisierung der Vektorrechnung Betrag 2 Skalarprodukt Vektorprodukt
2.5A. Lote und Abstände
.5A. Lote und Abstände Besonders häufig muß man in der Praxis Abstände zwischen Punkten, Geraden und Ebenen (in allen möglichen Kombinationen) berechnen. Wir stellen dafür im Folgenden allgemeine Formeln
03. Vektoren im R 2, R 3 und R n
03 Vektoren im R 2, R 3 und R n Unter Verwendung eines Koordinatensystems kann jedem Punkt der Ebene umkehrbar eindeutig ein Zahlenpaar (x, y) zugeordnet werden P (x, y) Man nennt x und y die kartesischen
$Id: anageo.tex,v /01/18 21:24:38 hk Exp hk $
$Id: anageo.tex,v 1.3 9/1/18 1:4:38 hk Exp hk $ II. Lineare Algebra 1 Analytische Geometrie 1.1 Das Skalarprodukt v w u p Wir wollen noch eine weiteres Ergebnis der eben durchgeführten Überlegung festhalten.
Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2015/16): Lineare Algebra und analytische Geometrie 7
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 5/6): Lineare Algebra und analytische Geometrie 7 7. (Frühjahr 5, Thema, Aufgabe ) Sei V ein reeller Vektorraum. a) Wann nennt man eine Teilmenge U
Lineare Algebra. Mathematik II für Chemiker. Daniel Gerth
Lineare Algebra Mathematik II für Chemiker Daniel Gerth Überblick Lineare Algebra Dieses Kapitel erklärt: Was man unter Vektoren versteht Wie man einfache geometrische Sachverhalte beschreibt Was man unter
10.6 Eine Anwendung der Vektorrechnung in der Geometrie
09 0.6 Eine Anwendung der Vektorrechnung in der Geometrie Geradengleichung: Eine Gerade in der Ebene oder im Raum ist festgelegt durch a) einen Punkt + Richtung, b) zwei Punkte. Zu a) A r P 3 X a g x 0
Inhaltsverzeichnis Bausteine Analytische Geometrie
Graf-Zeppelin-Gmnasium Bausteine Analtische Geometrie Inhaltsvereichnis Bausteine Analtische Geometrie Umgang mit Vektoren1 Länge von Vektoren1 Winkel φ wischen wei Vektoren1 Normale u wei (linear unabhängigen)
Grundwissen. 2.Aufstellen von Geradengleichungen: Man nimmt einen Startvektor und bildet aus 2 Punkten einen Richtungsvektor!
Grundwissen 1.Aufstellen eines Vektors: Merkregel: Spitze minus Fuß! 2.Aufstellen von Geradengleichungen: Man nimmt einen Startvektor und bildet aus 2 Punkten einen Richtungsvektor! 3.Aufstellen von Ebenengleichungen
Übungen 3. Vektoren. 1) Gesucht sind alle möglichen Vektoren c mit der Länge 6, die senkrecht auf den Vektoren a und b stehen.
Vektoren Übungen ) Gesucht sind alle möglichen Vektoren c mit der Länge, die senkrecht auf den Vektoren a und b stehen. a = ( ); b = ( ) a) Ein Dreieck in R ist durch die Punkte O( ), A( ), B( ) definiert.
Gleiche Vorgehensweise wie beim Einheitsvektor in der Ebene (also wie bei 2D).Beispiel:
VEKTOREN Vektoren im Raum (3D) Länge/Betrag eines räumlichen Vektors Um die Länge eines räumlichen Vektors zu bestimmen, berechnen wir dessen Betrag. Auch hier rechnet man genauso wie bei einem zweidimensionalen
Lehrskript Mathematik Q12 Analytische Geometrie
Lehrskript Mathematik Q1 Analytische Geometrie Repetitorium der analytischen Geometrie Eine Zusammenfassung der analytischen Geometrie an bayerischen Gymnasien von Markus Baur, StR Werdenfels-Gymnasium
Pflichtteilaufgaben zu Beschreiben und Begründen. Baden-Württemberg
Pflichtteilaufgaben zu Beschreiben und Begründen Baden-Württemberg Hilfsmittel: keine allgemeinbildende Gymnasien Alexander Schwarz www.mathe-aufgaben.com September 06 Abituraufgaben (Haupttermin) Aufgabe
Abiturprüfung Mathematik 0 Baden-Württemberg (ohne CAS) Pflichtteil Aufgaben Aufgabe : ( VP) Bilden Sie die erste Ableitung der Funktion f mit f() = ( sin() + 7) 5. Aufgabe : ( VP) Berechnen Sie eine Stammfunktion
Abitur 2011 G8 Abitur Mathematik Geometrie V
Seite 1 http://www.abiturloesung.de/ Seite 2 Abitur 211 G8 Abitur Mathematik Geometrie V In einem kartesischen Koordinatensystem sind die Punkte A( 6 ), B( 8 6 6) und C( 8 6) gegeben. Teilaufgabe 1a (8
Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2016/17): Lineare Algebra und analytische Geometrie 7
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 6/7): Lineare Algebra und analytische Geometrie 7 7. (Frühjahr 5, Thema, Aufgabe ) Sei V ein reeller Vektorraum. a) Wann nennt man eine Teilmenge U
r a t u Parametergleichung der Geraden durch den Punkt A mit dem Richtungsvektor u t R heisst Parameter
8 3. Darstellung der Geraden im Raum 3.. Parametergleichung der Geraden Die naheliegende Vermutung, dass eine Gerade des Raumes durch eine Gleichung der Form ax + by + cz +d = 0 beschrieben werden kann
Formelsammlung Mathematik Grundkurs Inhalt
Formelsammlung Mathematik Grundkurs Inhalt Inhalt...1 Trigonometrie Grundlagen... Vektoren...3 Skalarprodukt...4 Geraden...5 Abstandsberechnungen...6 Ebenen...7 Lineare Gleichungssysteme (LGS)...8 Gauß'sches
Klausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2015): Lineare Algebra und analytische Geometrie 7
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (SS 5): Lineare Algebra und analytische Geometrie 7 7. (Frühjahr, Thema, Aufgabe 4) Im R seien die beiden Ebenen E : 6 x + 4 y z = und E : + s + t 4 gegeben.
6.6. Abstandsbestimmungen
6.6. Abstandsbestimmungen 6. Geraden und Ebenen im Raum In diesem Kapitel werden folgende Fälle vorgestellt:. Abstand zweier Punkte. Abstand zweier paralleler Geraden 3. Abstand einer Ebene zu einer zur
Aufgaben zum Aufstellen von Ebenen
Aufgaben zum Aufstellen von Ebenen. Geben Sie eine Parameterdarstellung und die Normalenform einer Ebene E an, die durch die Punkte A, B und C festgelegt ist.. A(//), B(//), C(3/6/). A(/3/), B(5//), C(6/3/).
Analytische Geometrie I
Analytische Geometrie I Rainer Hauser Januar 202 Einleitung. Geometrie und Algebra Geometrie und Algebra sind historisch zwei unabhängige Teilgebiete der Mathematik und werden bis heute von Laien weitgehend
Aufgabe A6/13. Aufgabe A7/13. Aufgabe A6/14
Aufgabe A6/ Gegeben sind die Ebene 4 : Abituraufgaben Analytische Geometrie (Pflichtteil) ab und : 8. Bestimmen Sie eine Gleichung der Schnittgeraden. (Quelle Abitur BW Aufgabe 6) Aufgabe A7/ Gegeben sind
Mathematische Grundlagen für die Vorlesung. Differentialgeometrie
Mathematische Grundlagen für die Vorlesung Differentialgeometrie Dr. Gabriele Link 13.10.2010 In diesem Text sammeln wir die nötigen mathematischen Grundlagen, die wir in der Vorlesung Differentialgeometrie
Geometrie. Ingo Blechschmidt. 4. März 2007
Geometrie Ingo Blechschmidt 4. März 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Geometrie 2 1.1 Geraden.......................... 2 1.1.1 Ursprungsgeraden in der x 1 x 2 -Ebene.... 2 1.1.2 Ursprungsgeraden im Raum..........
1 aus allen 3 Zeilen folgt t = 1, also liegt A auf g. Orsvektor und Richtungsvektor der Geraden werden übernommen, den zweiten Spannvektor bekommt
Lösungsskizzen Klassische Aufgaben Lösung zu Abi - PTV Punktprobe: = + t aus allen Zeilen folgt t =, also liegt A auf g. Richtungsvektor von g: u = ; Normalenvektor von E: n = Da die n und u Vielfache
Aus folgt: 1; 3 Eingesetzt in : $$$$$ #! * 1 + ; # $$$$$$$ # $$$$$ 2 $$$$$! * 3 Der Bildpunkt hat die Koordinaten
Abituraufgaben Analytische Geometrie (Pflichtteil) ab Lösung A6/ Wir stellen die gegebene Normalengleichung von in die Koordinatengleichung um und bilden. Im Gleichungssystem mit drei Unbekannten und zwei
Geometrie Q11 und Q12
Skripten für die Oberstufe Geometrie Q und Q. E: x + 3x 4 = 0 A 3 H. Drothler 0 www.drothler.net Geometrie Oberstufe Seite Inhalt 0. Das räumliche Koordinatensystem... 0. Vektoren...3 03. Vektorketten...4
Aufgabe A7/08 Die Ebene geht durch die Punkte 1,5 0 0,!0 3 0 und " Untersuchen
Aufgabe A6/08 Gegeben sind die zwei parallelen Gerade und durch 2 3 1 6 : 9 4, : 2 8;, 4 1 5 2 Bestimmen Sie den Abstand der beiden Geraden. (Quelle Abitur BW 2008 Aufgabe 6) Aufgabe A7/08 Die Ebene geht
Geometrie. 1 Vektoren, Vektorielle analytische Geometrie der Ebene
Geometrie Geometrie W. Kuhlisch Brückenkurs 207. Vektoren, Vektorrechnung und analytische Geometrie der Ebene 2. Vektorrechnung und analytische Geometrie des Raumes 3. Anwendungen in der Geometrie, Lagebeziehungen
Denition 6.1 Eine Gerade ist die Menge aller Losungen (x; y) einer linearen Gleichung. y = A B x + C B : Ax + By = C mit 6= 0
6 Der Vektorraum R n In den folgenden Wochen wenden wir uns der Linearen Algebra zu, die man als eine abstrakte Form des Rechnens mit Vektoren auassen kann. Ein zentrales Thema werden lineare Raume (=
Normalenformen. 1 Normalengleichung einer Geraden im IR 2. Bekannt als parameterfreie Form aus Kapitel IV.4.5 jetzt genauer unter die Lupe genommen!
VII Normalenformen Bekannt als parameterfreie Form aus Kapitel IV.4.5 jetzt genauer unter die Lupe genommen! 1 Normalengleichung einer Geraden im IR Definition der Normalengleichung der Geraden geht nur
einführendes Beispiel: In der Skizze ist die durch die Punkte A(2, 4, 3) B(2, 6, 2) C(4, 4, 2) festgelegte Ebene ε dargestellt.
6 4. Darstellung der Ebene 4. Die Parametergleichung der Ebene einführendes Beispiel: In der Skizze ist die durch die Punkte A(2, 4, 3) B(2, 6, 2) C(4, 4, 2) festgelegte Ebene ε dargestellt. 0 2 r uuur
7. Abstandsprobleme. 7.1 Kürzester Abstand eines Punktes Q von einer Ebene
2 7. Abstandsprobleme 7.1 Kürzester Abstand eines Punktes Q von einer Ebene Lösungsidee: Fälle von Q das Lot l auf die Ebene. Der Normalenvektor von ist ein Richtungsvektor des Lots l. l schneidet in F.
Lernkarten. Analytische Geometrie. 6 Seiten
Lernkarten Analytische Geometrie 6 Seiten Zum Ausdrucken muss man jeweils eine Vorderseite drucken, dann das Blatt wenden, nochmals einlegen und die Rückseite drucken. Am besten druckt man die Karten auf
Mathematischer Vorkurs Lösungen zum Übungsblatt 5
Mathematischer Vorkurs Lösungen zum Übungsblatt 5 Prof. Dr. Norbert Pietralla/Sommersemester 2012 c.v.meister@skmail.ikp.physik.tu-darmstadt.de Aufgabe 1: Berechnen Sie den Abstand d der Punkte P 1 und
Vektoralgebra Anwendungen der Vektorrechnung VEKTORRECHNUNG. Prof. Dr. Dan Eugen Ulmet. Hochschule Esslingen 1/64
1/64 VEKTORRECHNUNG Prof. Dr. Dan Eugen Ulmet Hochschule Esslingen März 2011 2/64 Overview Vektoralgebra 1 Vektoralgebra 2 Was sind Vektoren? 3/64 Vektoren werden geometrisch definiert als Pfeilklassen:
Analytische Geometrie - Schnittwinkel. u 1, u 2 Richtungsvektoren der Geraden
Analytische Geometrie - Schnittwinkel. Möglichkeiten und Formeln Gerade / Gerade: cos( ) = u u 2 u u 2 Gerade / Ebene: sin( ) = n u n u Ebene / Ebene: cos( ) = n n 2 n n 2 u, u 2 Richtungsvektoren der
Gegeben sei eine Ebene E und ein Punkt A E mit dem Ortsvektor a und zwei nicht kolli- neare Richtungsvektoren. + λ
VI. Ebenengleichungen in Parameterform =================================================================6 6.1. Definition ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------