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Gegeben sind der Punkt B(4/4/-2) und die Ebene E: 2x+2y-z=-4. Ich soll jetzt zwei zu E parallele Ebenen geben, die zum Punkt B den Abstand 5 haben.

Ich verstehe nicht dieses "zum Punkt B", kann mir bitte jemand mit rechenschritte weiterhelfen?

Vielen dank

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2·x + 2·y - z = d

mit

(2·4 + 2·4 - (-2) - d)/√(2^2 + 2^2 + 1^1) = ±5 → d = 33 ∨ d = 3

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Könnten Sie bitte die individuellen Schritte erklären?

Wieso enthaltet der Zähler die Distanz "D"?

Vielen dank.

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Aloha :)

Aus der Ebenengleichung für \(E\) entnimmt man den Vektor \((2,2,-1)\), der auf dieser Ebene senkrecht steht. Seine Länge ist \(\sqrt{2^2+2^2+(-1)^2}=3\). Wenn wir also \(\frac{5}{3}\) dieses Vektors zum Punkt \(B(4;4;-2)\) addieren und subtrahieren, erhalten wir jeweils einen Punkt der gesuchten parallelen Ebenen \(E_1\) und \(E_2\):

$$P_1=\left(\begin{array}{c}4\\4\\-2\end{array}\right)+\frac{5}{3}\left(\begin{array}{c}2\\2\\-1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\frac{22}{3}\\\frac{22}{3}\\-\frac{11}{3}\end{array}\right)$$$$P_2=\left(\begin{array}{c}4\\4\\-2\end{array}\right)-\frac{5}{3}\left(\begin{array}{c}2\\2\\-1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\frac{2}{3}\\\frac{2}{3}\\-\frac{1}{3}\end{array}\right)$$

Die beiden gesuchten Ebenen \(E_1\) und \(E_2\) sollen parallel zur Ebene \(E\) sein, müssen also ebenfalls senkrecht zum Vektor \((2,2,-1)\) liegen:

$$E_1:\;\left(\begin{array}{c}2\\2\\-1\end{array}\right)\cdot\vec x=\left(\begin{array}{c}2\\2\\-1\end{array}\right)\cdot\left(\begin{array}{c}\frac{22}{3}\\\frac{22}{3}\\-\frac{11}{3}\end{array}\right)$$$$E_2:\;\left(\begin{array}{c}2\\2\\-1\end{array}\right)\cdot\vec x=\left(\begin{array}{c}2\\2\\-1\end{array}\right)\cdot\left(\begin{array}{c}\frac{2}{3}\\\frac{2}{3}\\-\frac{1}{3}\end{array}\right)$$$$\Rightarrow\;\;E_1:\;2x_1+2x_2-x_3=33\quad;\quad E_2:\;2x_1+2x_2-x_3=3$$

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$$\text{Ist es nicht besser } \overrightarrow{OP_1} \text{ statt } P_1 \text{ und } \overrightarrow{OP_2} \text{ statt } P_2 \text{ zu schreiben?}$$

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