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Analytische Geometrie: Dreiseitige Pyramide

Schüler Gymnasium, 13. Klassenstufe

Tags: Beweis, dreiseitig, Pyramide, Vektoren

 
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hadanifi

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15:12 Uhr, 12.04.2008

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Zeigen Sie, dass die Punkte A,B,C und D Eckpunkte einer dreiseitigen Pyramide sind.

A(2;2;-1)
B(5;6;3)
C(11;6;2)
D(-1;0;0)

Ich wäre für einen Ansatz sehr dankbar, da ich leider keine Ahnung habe, wie man dies beweisen könnte.



Hierzu passend bei OnlineMathe:
Pyramide (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Giles

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15:56 Uhr, 12.04.2008

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Ein Pyramide hat immer eine gleichseitige Grundseite. Die grundseite ist bei einer dreiseitigen Pyramide ein gleichseitiges Dreieck. Du must also zunächst überprüfen, ob die 3 Punkte der Grundseite (,Ich nehme an, es sind A,B, und C,) ein gleichseitiges Dreieck bilden.

Dazu müssen A,B, und C in einer Ebene liegen, also schaust du, ob die jeweiligen Differenzen der Vektoren ( um die Seiten zu bekommen) linear abhängig sind.

Dann prüfst du entweder, ob die Seitenlängen AB, AC, und BC gleich lang sind, oder ob die Winkel Alpha, Beta und Gamma (zwei von dreien reichen aus) 60° sind.

Das Gleiche dann mit den Seitenlängen AD, BD, CD.

Also wie folgt:

Bestimmen der Vektoren (Seiten): AB: a b = ( 2 2 1 ) ( 5 6 3 ) = ( 3 4 2 )



AC: ( 2 2 1 ) ( 11 6 2 ) = ( 9 4 3 ) BC: ( 5 6 3 ) ( 11 6 2 ) = ( 6 0 1 )

Nun die Frage, sind diese Vektoren von gleicher Länge?

| ( 9 4 3 ) | = 9 ² + 4 ² + 3 ² = 106 Ach irgendwie passt das alles nicht... hab mich verrechnet... Ich habe leider keine Zeit mehr mich drum zu kümmern... heute abend versuch ich es nochmal, wenns bis dahin nicht geklärt ist.

LG

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MBler07

MBler07 aktiv_icon

17:19 Uhr, 12.04.2008

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Hi

Prinzipiell kannst du den Ansatz von Giles nehmen. Allerdings reicht eine vereinfachte Form aus.

Vorüberlegung: Im Normalfall bilden 4 Punkte im Raum immer eine dreiseitige Pyramide. Dass keine der Sonderfälle zutrifft musst du jetzt beweisen:

1)3 Punkte liegen in einer Ebene, der 4. aber nicht.
aus 3 Punkten eine Ebenengleichung aufstellen und überprüfen, ob der vierte in dieser Ebene liegt.
Damit hst du auch direkt den zweiten Punkt abgehakt, da die Richtungsvektoren der Eben linear unabhängig sein müssen.

2) die drei Punkte der Ebene dürfen nicht auf einer Geraden liegen.

Grüße
Frage beantwortet
hadanifi

hadanifi aktiv_icon

18:03 Uhr, 12.04.2008

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Alles klar, das hat prima geklappt.

danke!