0 Daumen
2,8k Aufrufe


die Aufgabe lautet

Geben Sie eine Koordinatengleichung der durch die Geraden g und h (t = -1) gebildeten Ebene E an.

g: x= ( 2,1,-1) + r(1,2,2)

ht : x= ( 9,12,-2) + s(-1,t,3)
Avatar von
Was meinst du denn mit ht = -1?

1 Antwort

+2 Daumen
 
Beste Antwort

Ich denke, gemeint ist, dass der Parameter t den Wert -1 hat. Trotzdem löse ich die Aufgabe erstmal für einen allgemeinen Parameter, und setze diese Vermutung erst zum Schluss ein.

Zunächst muss der Schnittpunkt der beiden Geraden bestimmt werden: er übernimmt die Rolle des Aufpunkts (auch Stützvektor genannt) der Ebene.

Dafür setzt man die beiden Geradengleichungen gleich und betrachtet die einzelnen Komponenten:

(2, 1, -1) + r(1, 2, 2) = (9, 12, -2) + s(-1, t, 3)

Daraus folgt das Gleichungssystem:

2 + r = 9 - s
1 + 2r = 12 + ts
-1 + 2r = -2 + 3s

Es ist hierbei sehr hilfreich, dass man die beiden Gleichungen (I) und (III) verwenden kann, um r und s zu bestimmen. Es gibt damit nur für ein ganz bestimmtes t überhaupt einen Schnittpunkt, das gestattet es, die oben erwähnte Vermutung zu bestätigen.

Betrachten wir also zunächst

2 + r = 9 - s
-1 + 2r = -2 + 3s

Schaffen wir erstmal alle Variablen auf eine Seite

r + s = 7
2r - 3s = -1

Nimmt man die obere Gleichung mal 3:

3r + 3s = 21
2r - 3s = -1

So kann man beide Gleichungen addieren, damit s völlig herausfällt:

5r = 20  |:5

r = 4

Damit ergibt sich durch einsetzen in die zweite Gleichung:

2*4 - 3s = -1

-3s = -9

s = 3

Setzt man nun diese beiden Werte in die zweite Gleichung des kompletten Systems ein, so ergibt sich:

1 + 2*4 = 12 + t*3

-3 = t*3

t = -1

Sodass die beiden Geraden nur für t = -1 überhaupt einen Schnittpunkt haben. Ansonsten sind sie windschief!
Ich setze daher nun t = -1 fest und rechne weiter.

Da nun r und s bekannt sind kann der Schnittpunkt durch Einsetzen in eine der Geradengleichungen ermittelt werden:

OS = (2, 1, -1) + 4*(1, 2, 2) = (6, 9, 7)

Die Ebene ergibt sich nun in der Parameterform durch das Hinzufügen von mit einem Parameter versehenen Richtungsvektoren. Diese Richtungsvektoren sind dabei mit denen der Geraden identisch, sodass die Lösung lautet:

E: x = (6, 9, 7) + r(1, 2, 2) + s(-1, -1, 3)

 

Avatar von 10 k
Danke für die Lösung, dennoch habe ich die Aufgabe selber gelöst und bin auf :

Koodinatengleichung: 8x1 - 5x2 + x3 = 10 gekommen

E: x= (2,1,-1) + r(1,2,2) + s(-1,-1,3)
Ja, das ist dieselbe Ebene, was man sehr leicht erkennt:

1.) Die Richtungsvektoren sind die gleichen.

2.) Der Aufpunkt (6, 9, 7) meiner Ebenengleichung erfüllt deine Gleichung in Koordinatenform.

Damit sind die Ebenen identisch.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community