2.1)
Die Ebene liegt in 1200 Metern Höhe und (was anzunehmen ist) komplanar zur Bodenebene. Das bedeutet, dass die z-Komponenten der Vektoren, die die Ebene aufspannen, den Wert Null haben. Welche Werte die jeweiligen x - bzw. y-Komponenten haben ist gleichgültig, solange die beiden Vektoren linear unabhängig sind. Also könnte die Ebenengleichung z.B. so aussehen:
$${ E }_{ WS }:\vec { x } =\begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 1200 \end{pmatrix}+\lambda \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix}+\mu \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 0 \end{pmatrix}$$
2.2)
Das Flugzeug setzt auf dem Boden auf, wenn seine z-Komponente den Wert Null annimmt, also:
70 - t = 0
<=> 70 = t
Der Aufsetzpunkt ist dann:
$$\vec { T }=\begin{pmatrix} -200 \\ -500 \\ 70 \end{pmatrix}+70\begin{pmatrix} 10 \\ 5 \\ -1 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 500 \\ -150 \\ 0 \end{pmatrix}$$
Die Mittellinie hat die Gleichung:
$$g:\vec { x } =\vec { U } +\lambda \vec { (V } -\vec { U } )=\begin{pmatrix} 400 \\ -200 \\ 0 \end{pmatrix}+\lambda (\begin{pmatrix} 1200 \\ 200 \\ 0 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 400 \\ -200 \\ 0 \end{pmatrix})$$$$=\begin{pmatrix} 400 \\ -200 \\ 0 \end{pmatrix}+\lambda \begin{pmatrix} 800 \\ 400 \\ 0 \end{pmatrix}$$
Der Punkt
$$\vec { T } =\begin{pmatrix} 500 \\ -150 \\ 0 \end{pmatrix}$$
liegt auf der Trägergeraden der Mittelliinie, wenn es ein λ gibt, sodass gilt:
$$\begin{pmatrix} 400 \\ -200 \\ 0 \end{pmatrix}+\lambda \begin{pmatrix} 800 \\ 400 \\ 0 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 500 \\ -150 \\ 0 \end{pmatrix}$$
Aus der ersten Gleichung dieses Gleichungssystems folgt:
400 + λ * 800 = 500
<=> λ = 1 / 8
Mit diesem Wert für λ werden auch die beiden anderen Gleichungen des Gleichungssystems wahr. Also liegt T auf der Trägergeraden der Mittellinie.
Da λ positiv ist, liegt T vom Anfangspunkt U der Mittellinie aus gesehen in Richtung ihres Endpunktes V. T liegt also auf der Mittellinie selbst, wenn die Strecke T-U kleiner ist als die Strecke V-U
Es gilt:
$$|T-U|=|\begin{pmatrix} 500 \\ -150 \\ 0 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 400 \\ -200 \\ 0 \end{pmatrix}|=|\begin{pmatrix} 100 \\ 50 \\ 0 \end{pmatrix}|=\sqrt { (100^{ 2 }+50^{ 2 }+0^{ 2 } } =\sqrt { 12500 } \approx 111,8$$$$|V-U|=|\begin{pmatrix} 1200 \\ 200 \\ 0 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 400 \\ -200 \\ 0 \end{pmatrix}|=|\begin{pmatrix} 800 \\ 400 \\ 0 \end{pmatrix}|=\sqrt { (800^{ 2 }+400^{ 2 }+0^{ 2 } } =\sqrt { 12500 } \approx 894,4$$
Also liegt T tatsächlich auf der Mittellinie des Rollfeldes.
2.3)
Das Flugzeug kann dann auf der Mittellinie ausrollen, wenn der auf die x-y-Ebene projizierte Richtungsvektor seiner Landeanflugsgeraden ein Vielfaches des Richtungsvektors der Mittellinie ist, wenn es also ein λ gibt, sodass gilt:
$$\begin{pmatrix} 10 \\ 5 \\ 0 \end{pmatrix}=\lambda \begin{pmatrix} 800 \\ 400 \\ 0 \end{pmatrix}$$
Das gilt für λ = 1 / 80
Das Flugzeug kann also auf der Mittellinie ausrollen. Die dafür zur Verfügung stehende Länge ist gleich der Länge der Landebahn, also | V - U |abzüglich des Abstandes des Aufsetzpunktes vom Beginn der Landebahn, also der Länge der Strecke | T - U |. Beide wurden bereits weiter oben berechnet:
| V - U | = 894,4 m
| T - U | 111,8 m
Also stehen
894,4 - 111,8 = 782,6 m
Landebahn zum Ausrollen zur Verfügung.