Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Analyitsche Geometrie: Kugelgleichung

Analyitsche Geometrie: Kugelgleichung

Schüler

Tags: Analytische Geometrie, Kugel, Mittelpunkt, Thaleskreis

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Bubblegum18

Bubblegum18 aktiv_icon

23:17 Uhr, 07.01.2012

Antworten
Hallo, ich brauche Hilfe bei dieser Aufgabe:

Die Punkte A(3,2,0)B(0,3,2) und C(4,1,2) bilden ein rechtwinkeliges Dreieck.
Die Eckpunkte des Dreiecks ABC liegen auf einer Kugel K, deren Mittelpunkt M ebenfalls in der Ebene E(2x1+4x2+2x3-14) liegt. Ermitteln Sie eine Gleichung dieser Kugel K. [Zwischenergebnis: M(2,2,2)]

Also wir haben die Aufgabe auch schon kontrolliert und gesagt, dass das Dreieck in einem Thaleskreis liegt.
Jetzt haben wir aber den Mittelpunkt so berechnet, dass wir einfach den Mittelpunkt der Strecke CB genommen haben!

Aber warum ist der Mittelpunkt der Strecke CB auch der Mittelpunkt der Kugel? Und warum brauchen wir einen Thaleskreis?

Bitte bitte antwortet schnell, schreibe nächste Woche Klausur! :(

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Kugel (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Aurel

Aurel

23:35 Uhr, 07.01.2012

Antworten
Anhand einer Skizze sieht man, dass der rechte Winkel bei A liegt, dass könnte man nun auch mittels der Vektoren AC und AB zeigen (Skalarprodukt =0)

Warum Thaleskreis:

"Kurzformulierung: Alle Winkel am Halbkreisbogen sind rechte Winkel.

Exakte Formulierung: Konstruiert man ein Dreieck aus den beiden Endpunkten des Durchmessers eines Halbkreises (Thaleskreis) und einem weiteren Punkt dieses Halbkreises, so erhält man immer ein rechtwinkliges Dreieck.

Oder: Liegt der Punkt C eines Dreiecks ABC auf einem Halbkreis über der Strecke AB, dann hat das Dreieck bei C immer einen rechten Winkel.

Auch die Umkehrung des Satzes ist korrekt: Der Mittelpunkt des Umkreises eines rechtwinkligen Dreiecks liegt immer in der Mitte der Hypotenuse, also der längsten Seite des Dreiecks, die dem rechten Winkel gegenüber liegt.

Oder: Hat das Dreieck ABC bei C einen rechten Winkel, so liegt C auf einem Kreis mit dem Durchmesser AB."

Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Thaleskreis
Antwort
maxsymca

maxsymca

23:53 Uhr, 07.01.2012

Antworten
Hm, also den Mittelpunkt kann ich mit den Daten nicht bestätigen.
Wir haben 3 Gleichungen aus den 3 Punkten, eingesetzt in die Kugelgleichung und eine Gleichung aus dem MIttelpunkt, eingesetzt in die Ebenengleichung. Die Lösung dieses GLS führt auf die Kugel

-626121+(-2011+x)2+(-1811+y)2+(-2111+z)2=0


BTW: Was heisst "Mittelpunkt M ebenfalls in der Ebene" ausser dem Punkt A liegt nur M in der Ebene...
Antwort
Aurel

Aurel

00:03 Uhr, 08.01.2012

Antworten
"Die Eckpunkte des Dreiecks ABC liegen auf einer Kugel K, deren Mittelpunkt
M ebenfalls in der Ebene .......... liegt."

Frage zur Angabe:

"ebenfalls".........also A,B,C,M liegen in der Ebene

und (2,2,2) ist der Mittelpunkt von BC
Antwort
maxsymca

maxsymca

00:08 Uhr, 08.01.2012

Antworten
Du darfst gerne nachrechen, dass B,C nicht in der Ebene liegen:

E1:2x+4y+2z-14;
B[0,3,2]:-14+20+43+22=2
C[4,1,2]:-14+24+41+22=2

Edit:
"Ermitteln Sie eine Gleichung dieser Kugel K. [Zwischenergebnis: M(2,2,2)]"
M wird hier doch als Mittelpunkt der Kugel gehandelt, oder?
Antwort
Aurel

Aurel

00:18 Uhr, 08.01.2012

Antworten
@maxsymca

Meine Frage bezüglich der Angabe war an Bubblegum18 gerichtet, aber dank deiner Berechnungen ist Angabe nun klar :-)
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.