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Aufgabe:

Ich habe die Ebene E:x=(4/-1/6)+r*(-2/1/2)+s*(1/-1/0) und soll daraus die normalengleichung aufstellen


Problem/Ansatz:

Ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter...

Ich habe aus den richtungsvekotren 2 Gleichungen gemacht: 4x+3y-z=0 und 2x-z=0. Aber was muss ich jetzt machen?


Danke im voraus

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E: X = [4, -1, 6] + r·[-2, 1, 2] + s·[1, -1, 0]

Ich hätte den Normalenvektor über das Kreuzprodukt bestimmt

n = [-2, 1, 2] ⨯ [1, -1, 0] = [2, 2, 1]

Normalengleichung

E: (X - [4, -1, 6])·[2, 2, 1] = 0

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Ich habe übrigens keine wirkliche Ahnung wie du auf die beiden von dir aufgestellten Gleichungen kommst.

4x + 3y - z = 0
2x - z = 0

Ich kann dir Richtungsvektoren darin nicht erkennen.

Vielen dank. Was wäre das kreuzprodukt von (4/3/-1) und (2/0/-1)?

[4, 3, -1] ⨯ [2, 0, -1] = [-3, 2, -6] = -[3, -2, 6]

Siehe dazu auch

https://de.wikipedia.org/wiki/Kreuzprodukt#Komponentenweise_Berechnung

Ich habe da (-3/2/6) raus. Und gibt es eine Probe wie ich gucken kann ob das stimmt?

Und gibt es eine Probe wie ich gucken kann ob das stimmt?

Ja. Bilde die beiden Skalarprodukte mit den ursprünglichen Vektoren.

[4, 3, -1]·[3, -2, 6] = ...
[2, 0, -1]·[3, -2, 6] = ...

Was stellst du fest?

Bei beiden kommt - 12 raus, also würde auch mein Ergebnis stimmen?

Bei beiden kommt - 12 raus, also würde auch mein Ergebnis stimmen?

Dann kannst du offensichtlich nicht richtig rechnen? Rechne mir das mal bitte vor.

[4, 3, -1]·[3, -2, 6] = ...

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Hallo

2 Möglichkeiten

a) Kreuzprodukt der 2 Richtungsvektoren gibt den Normalenvektor, dann noch einen Punkt einsetzen um d zu bestimmen

b, die 3 Gleichungen der 3 Komponenten aufstellen x=.., y=.. z=.., daraus r und s eliminieren  z. B aus den ersten 2, dann in z= einsetzen ergibt die Gleichung .  eigentlich nicht 2?

lul

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Nur ein Hinweis. Es geht um die Normalenform und nicht um die Koordinatenform.

https://de.wikipedia.org/wiki/Koordinatenform
https://de.wikipedia.org/wiki/Normalenform

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Hallo,

der Normalenvektor n steht senkrecht auf den beiden Spannvektoren u und v der Ebene und wird über das Skalarprodukt berechnet.

\(\vec{n}\circ \vec{u}=0\\ \begin{pmatrix} n_1\\n_2\\n_3 \end{pmatrix}\circ \begin{pmatrix} -2\\1\\2 \end{pmatrix}=0\\ -2n_1+n_2+2n_3=0\\[10pt] \vec{n}\circ \vec{v}=0\\ \begin{pmatrix} n_1\\n_2\\n_3 \end{pmatrix}\circ \begin{pmatrix} 1\\-1\\0 \end{pmatrix}\\ n_1-n_2=0\)

Beide Gleichungen addieren:

\(-n_1+2n_3=0\Rightarrow n_1=2n_3\)

Setze für \(n_1\) eine beliebige Zahl, hier 2, ein. Das ergibt

\(n_1=2\quad n_2=2\quad n_3=1\)


Normalenform einer Ebene:

\( E: \left(\begin{array}{l}n_{1} \\ n_{2} \\ n_{3}\end{array}\right)\circ\left(\left(\begin{array}{l}x_{1} \\ x_{2} \\ x_{3}\end{array}\right)-\left(\begin{array}{l}p_{1} \\ p_{2} \\ p_{3}\end{array}\right)\right)=0 \)

hier also

\( E: \left(\begin{array}{l}2\\ 2 \\ 1\end{array}\right)\circ\left(\left(\begin{array}{l}x_{1} \\ x_{2} \\ x_{3}\end{array}\right)-\left(\begin{array}{l}4 \\ -1 \\ 6\end{array}\right)\right)=0 \)

Gruß, Silvia


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