• Einführung: Ebenengleichung in Parameterform
  • anonym
  • 14.06.2022
  • 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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