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Aufgabe:

Drei Ecken eines Würfels mit der Kantenlänge 5cm liegen auf den Koordinatenachsen. Bestimme die Gleichung der Kugel ,die dem Würfel:

a) einbeschrieben ist ,d.h. dass die Kugel alle Seitenflächen berührt.

b) umbeschrieben ist, d.h. dass alle Ecken des Würfels auf der Kugel liegen.


Problem/Ansatz:

Ich habe den Würfel schon gezeichnet und versucht einen Lösungsansatz herauszufinden, jedoch komme ich bei dieser Aufgabe einfach nicht voran.

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Aloha :)

Willkommen in der Mathelunge... \o/

Die innere Kugel hat den Mittelpunkt \(M\left(\frac{5}{2}\big|\frac{5}{2}\big|\frac{5}{2}\right)\) und den Radius \(r=\frac{5}{2}\), denn der Radis geht ja von der Mitte bis zur Seitenfläche der Kugel.

Die äußere Kugel hat den Mittelpunkt \(M\left(\frac{5}{2}\big|\frac{5}{2}\big|\frac{5}{2}\right)\) und den Radius \(r=\frac{5\sqrt3}{2}\), denn der Radius ist ja die halbe Raumdiagonale \(\frac{1}{2}\sqrt{5^2+5^2+5^2}=\frac{5\sqrt3}{2}\).

Damit können wir die beiden Kugelgleichungen angeben:

$$\left(x-\frac{5}{2}\right)^2+\left(y-\frac{5}{2}\right)^2+\left(z-\frac{5}{2}\right)^2=\frac{25}{4}\quad\text{(Innen-Kugel)}$$$$\left(x-\frac{5}{2}\right)^2+\left(y-\frac{5}{2}\right)^2+\left(z-\frac{5}{2}\right)^2=\frac{75}{4}\quad\text{(Außen-Kugel)}$$

Avatar von 152 k 🚀

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