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Ich habe hier eine Aufgabe, wo ich nicht weiter komme, es nicht verstehe..:((

Bin in Vektoren schlecht, daher würde ich mich freuen, wenn man es mir Schrittweise erklärt, damit ich es verstehe und ggf bei Unklarheiten wieder fragen kann...

Hier die Aufgabe: Gegeben seien die Geraden

$$\xrightarrow { g1 } :\xrightarrow { r } =\left( \begin{matrix} 1 \\ 2 \\ 0 \end{matrix} \right) +s\left( \begin{matrix} 2 \\ 1 \\ 0 \end{matrix} \right) \quad und\quad \xrightarrow { g2 } :\xrightarrow { r } =\left( \begin{matrix} -5 \\ 13 \\ 16 \end{matrix} \right) +t\left( \begin{matrix} 1 \\ 0 \\ 4 \end{matrix} \right)$$


a) Ermittel Sie die Richtung ihres gemeinsamen Normalenvektors

b)Geben Sie die Gleichung der Ebene an, die die Gerade g1 und das gemeinsame Lot enthält

c) Wo scheidet diese Ebene die Gerade g2?



Ich würde mich sehr freuen, wenn jemand helfen könnte....ich verstehe es nicht :(

Ich habe zwar etwas versucht, aber nicht so ganz etwa...

Hier meine Rechnungswege


für a) $$\left( \begin{matrix} 2 \\ 1 \\ 2 \end{matrix} \right) *\left( \begin{matrix} 1 \\ 0 \\ 4 \end{matrix} \right) =\left( \begin{matrix} 4 \\ -6 \\ -1 \end{matrix} \right)$$


für b) da gab es eine Formel, ich habe versucht das ganze über die Formel zu rechnen

Fg-Fh=    $$\left( \begin{matrix} 5-1t \\ 13 \\ 16+4t \end{matrix} \right) -\left( \begin{matrix} 1+2t \\ 2+1s \\ 2s \end{matrix} \right) =\left( \begin{matrix} -6-s \\ 11+1s \\ 2s \end{matrix} \right)$$


Orthogonalitätsbedingung

$$\left( \begin{matrix} 6-s \\ 11+1s \\ 2s \end{matrix} \right) -\left( \begin{matrix} 2 \\ 1 \\ 2 \end{matrix} \right) =(-6-s)*2+(11+s)*1+(2s)*2=0$$


Ausmultipliziert und Zusammengefasst :

=-12-2s(11+1s)+(4s)=0

=-12-2s(11+1s)

=1-1s=

=s=0

s=0 also bei mir! 


$$\left( \begin{matrix} 6-s \\ 11+1s \\ 2s \end{matrix} \right) *\left( \begin{matrix} 1 \\ 0 \\ 4 \end{matrix} \right) =0$$

ausmultipliziert und zusammengefasst 

=-6-s+4s=0

=-6+3s=0

=3s=6

=s=2

s=2   und hier habe ich wieder "S" mit einem anderen wert....


ich verstehe es nicht, ich weiß einfach nicht was von mir verlangt wird. Ich bin einfach kurz davor das Fach sehr zu hassen :(

Würde mich sehr sehr freuen, wenn mir jemand helfen könnte und es auch erklären könnte.

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Bei a) suchst du  ja einen gemeinsamen Normalenvektor.
Da du den mal erst nicht kennst nennst du die drei Komponenten am bessten (n1/n2/n3)
und machst dann den Ansatz

(2/1/0) * (n1/n2/n3) = 0    und (1 / 0 / 4) * (n1/n2/n3) = 0
weil das Skalarprodukt von n mit BEIDEN gleich Null sein muss.

das gibt  2n1 + n2 = 0     und  n1 + 4n3 = 0
Jetzt kannst du z.B. n3 frei wählen, z.B.  n3=t
Dann sagen die beiden Gleichungen
      n1 = -4 t und das in die erste eingesetzt gibt n2=8t
Also ist   n =   ( -4t   /   8t   /  t )    =    t * ( -4/8/1)
d.h. alle Vielfachen von ( -4/8/1) sind Normalenvektoren zu beiden Geraden,
nimmst du am besten den für t=1.

Deine Formel für b) hat vielleicht was mit der Ebene durch g1 und g2 zu tun.
Hier ist es viel einfacher:
g1 hat als Richtungsvektor (2/1/0)   und "das gemeinsame Lot" hat das Ergebnis von a)
als Richtungsvektor.
Dann nimmst du diese beiden und einen Punkt der Ebene, z.B. den, der bei g1 gegeben ist.
dann ist die Ebenengleichung:

vektor x = (1/2/0) + s(2/1/0) + r(-4/8/1)

zum Schnitt mit g2 setzt du einfach gleich:
(1/2/0) + s(2/1/0) + r(-4/8/1) = (-5/13/16) + t(1/0/4)
Das gibt ein Gleichungssystem mit s,r,t.
Ich hab da was total krummes raus  s=-133/81  r=128/81   und t=-292/81

Wenn du das sowohl bei der Ebene als auch bei der Geraden einsetzt, kommst
du bei beiden auf den Punkt (-697/81  ;  13   ; 128/81).
Das ist also der SP.  
Hat sich wohl einer bei den
gegebenen Werten etwas vertan.

Avatar von 289 k 🚀

danke, vielen lieben dank für deine Hilfe und Mühe...ich weiß echt nicht wie ich dir sonst noch danken kann..

ich habe das man leserlich aufgeschrieben...

$$\left( \begin{matrix} 2 \\ 1 \\ 0 \end{matrix} \right) *\left( \begin{matrix} n1 \\ n2 \\ n3 \end{matrix} \right) =0\quad \Longrightarrow 2n1+n2=0$$

und  

$$\left( \begin{matrix} 1 \\ 0 \\ 4 \end{matrix} \right) *\left( \begin{matrix} n1 \\ n2 \\ n3 \end{matrix} \right) =0\quad \Longrightarrow n1+4n3=0$$


ich habe das aber mit dem "T" nicht verstanden. Ich meine warum wählt man hier jetzt n3 frei??

und warum ist n2=8t

bitte nicht sauer sein, weil ich immer frage, nur ich habe irgendwie den überblick nicht da. Könntest du es vielleicht über den formeleditor einmal erklären....vielleicht kann ich das dann bildlich besser verstehen. Weil ich komm nicht auf die werte  :(((

Wenn jemand weiß, wie man auf das "t" kommt. Oder warum das so gemacht wurde, würde ich mich freuen, wenn mir das jemand sagen kann.

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