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Aufgabe: Textaufgabe zur analytischen Geometrie

Auf einem Militärflugplatz in der Nähe des Äquators startet um 12.00 Uhr mittags ein Hubschrauber (ha) vom Punkt h0( -10/5/0) Er bewegt sich geradlinig und ist drei Minuten später am Punkt (-19/20/3).

Ein zweiter Hubschrauber (hb) bewegt sich ebenfalls geradlinig mit der Zeit t, gemessen ab 12.00 Uhr Mittags auf der Geradengleichung: x= (5/6/2) +t×(4/-5/1). Beide Flugplätze liegen in der x1-x2 Ebene. Am Punkt (-8/10/0) befindet sich ein Krankenhaus, an dem die Hubschrauber wegen Lärmschutz mit mindestens 5 km Entfernung vorbei fliegen sollen.

Schon mal vielen Dank im voraus:)


Problem/Ansatz:

b) Berechnen sie den Startpunkt des Hubschraubers hb.

Ich hätte eigentlich gedacht die Entfernung eines Punktes zu einer Gerade mit folgender Formel zu berechnen:

[ Term der Geraden - Punkt] × ( Richtungsvektor der Gerade) =0

Jedoch ist der Punkt ja unbekannt.

c) Berechnen sie die Geschwindigkeit der beiden Hubschrauber in km pro Minute.

Bei dieser Aufgabe komm ich leider gar nicht weiter.

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wichtig:Hier sind die Strecken in km angegeben und die Geschwindigkeit der Hubschrauber in km/min (Kilometer pro Minute)

Startplätze liegen in x1-x2-Ebene → z-Komponete z=0

Startplatz Hubschrauber hb bei z=0=2+t*1  → t=-2 Minuten

x- Richtung: x=5-2*4=-3 km

y-Richtung: y=6-2*(-5)=6+10=16 km

Startplatz P(-3/16/0)  z=0 → Hubschrauber steht am Boden

c) Geschwindigkeit der Hubschrauber Betrag |m|=v=Wurzel(mx²+my²+mz²)=Wurzel(vx²+vy²+vz²)

hb → v=W(4²+(-5)²+1²)=6,48 km/min=388,84 km/h

Hubschrauber ha Gerade g: x=a+r*m

Richtungsvektor m von Punkt A nach Punkt B b=a+m → AB=m=b-a

AB=(-19/20/3)-(-10/5/0)=(-9/15/3)

Gerade g: x=(-10/5/0)+r*(-9/15/3)

Abstand zwischen 2 Punkten im Raum Betrag |d|=Wurzel((x2-x1)²+(y2-y1)²+(z2*z1)²)

d=W((-19-(-10))²+(20-5)²+(3-0)²)=17,74 km in 3 Minuten zurückgelegte

v=s/t=17,74 km/3 min=5,916 km/min=354,96 km/h

Krankenhaus liegt am Punkt P(-8/10/0)  Angaben in km

Das ist eine Abstandsberechnung Punkt-Gerade → Lotfußpunktverfahren

Hilfsebene Normalengleichung der Ebene E: (x-a)*n=0

a(-8/10/0)  ist der Stützpunkt der Ebene und somit steht die Gerade g: x=(-10/5/0)+r*(-9/15/3)  senkrecht auf dieser Hilfsebene

n(-9/15/3)

(x-(-8/10/0)]*(-9/15/3)=0

1) Gerade g: einsetzen und den Schnittpunkt (Fußpunkt) mit der Eben ermitteln

umstellen nach r=....

2) Abstand von 2 Punkten im Raum Betrag |d|=Wurzel((x2-x1)²+(y2-y1)²+(z2-z1)²)

P1(-8/10/0) und P2(x2/y2/z2) Schnittpunkt

Den Rest schaffst du selber.

Prüfe auf Rechen-und Tippfehler.

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Das ist eine mehrfach gestellte Aufgabe

https://www.mathelounge.de/691074/textaufgabe-vektoren

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