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Ein Haus sei gegeben durch:

A(5|0|0), B(5|3,5|0), C(0|3.5|0), D(0|0|0), E(5|0|2), F(5|3.5|2), G(0|3.5|3)

Vor dem Haus steht ein Sandkasten, der durch P(9|1|0), Q(9|3|0), R(7|3|0), S(7|1|0) beschrieben wird.

6m vertikal über dem Punkt D ist eine Lampe plaziert.

Aufgabe (ausgedacht von mir):

Wie groß ist der vom Licht bedeckte Flächeninhalt des Sandkastens?

d9c61e0ffdb00ccb85ad9e56dbb19e69.png

Ansatz:

(1) Geradengleichung für Lichstrahlen aufstellen

(2) Spurpunkt der \(xy\)-Ebene der Geraden berechnen

(3) Geradengleichung aus den beiden Spurpunkten aufstellen

(4) Geradengleichungen mit \(QR\) und \(PQ\) aufstellen

(5) Schnittstellen der Spurgerade aus (3) und den Geraden aus (4)

(6) Flächeninhalt berechnen


Bevor ich anfange mit dieser Rechnung, geht das denn überhaupt so, wie ich denke?


Grüße

Avatar von 28 k

1 Antwort

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Beste Antwort

Das geht so. Einige Details fehlen noch.

Geradengleichung für Lichstrahlen aufstellen

Der Lichtstrahl von der Lampe durch C ist irrelevant. Viele andere Lichtstrahlen sind auch irrelevant. Welche Lichtstrahlen sind denn überhgaupt relevant?

Geradengleichungen mit QR und PQ aufstellen

Die Geraden QR und PS finde ich interessanter.

Avatar von 107 k 🚀
Welche Lichtstrahlen sind denn überhgaupt relevant?

Nennen wir den Punkt der Lampe L, dann LF und LE.

Die Geraden QR und PS finde ich interessanter.

Inwiefern spielt das eine Rolle, ist doch egal, welcher Richtungsvektor...

Die Gerade durch die Spurpunkte verläuft parallel zur y-Achse. PQ verläuft ebenfalls parallel zur y-Achse. Es gibt also keine Schnittpunkte.

Ach, ich bin blöd. Hast natürlich recht. Gut, dann werde ich diese unendlich lange Rechnung nun mal aufs Papier bringen - danke!

Im Wesentlichen brauchst du nur die x-Koordinate des Spurpunkts von LE in der xy-Ebene. Wenn du die von der x-Koordinate des Punktes P subtrahierst hast du schon eine Seitenlänge der gesuchten Fläche. Die andere Seitenlänge ist 2.

Das ist so einfach, weil es sich um Strecken handelt, die parallel zu den Koordinatenachsen liegen.

Falls du eine etwas aufwändigere Aufgabe suchst, dann erkundige dich nach dem Oktaeder des Grauens.

Ich habe vor 4 Tagen jeden Tag ein paar Stunden auf autodidaktischem Wege mich an dieses Thema angenähert. Aber da mir Knoblen und Probleme lösen Spaß macht, werde ich mich mal an diese Aufgabe setzen.

Du meinst wahrscheinlich:

https://www.mathematik.hu-berlin.de/~filler/didagla/dateien/Abiaufgaben-Oktaeder.pdf

Richtig?

Die meine ich. Eine etwas bessere Version ist findest du unter https://gofile.io/?c=xni07q.

sieht nicht sehr vertrauenswürdig aus, hast du das hochgeladen?

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