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Ebene der Schar wird von der y-Achse ....

Schüler Kolleg, 13. Klassenstufe

Tags: eben, Schar, Winkel, y-Achse

 
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biback

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12:13 Uhr, 16.11.2010

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Einen Wunderschönen Tag, hab da mal ne Frage :-)

So gegeben ist die Normalenform einer Ebenenschar


Ea= [x-(2a-10/0)](1a-1a+1)=0 und für a alle Relle Zahlen (hoffentlich erkennt man alles)


Und die Frage lautet : Welche der Ebene der Schar Ea wird von der y-Achse unter einem Winkel von 45° geschnitten?


bin jetzt offen für Tips :-)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

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

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13:01 Uhr, 16.11.2010

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Hi!

Könntest Du Deine Vektoren mal in lesbarer Form posten (am besten mit dem Formeleditor)? Dann wird's einfacher.

In der Theorie: Du hast ja bereits die Ebene in Koordinatenform bzw. Hessescher Normalform gegeben. Also kannst Du direkt den Normalenvektor n ablesen.

Der Richtungsvektor der y-Achse ist

r = ( 0 1 0 )

Und die Beziehung für den Schnittwinkel einer Ebene mit einer Geraden ist:

sin ( α ) = r n | r | | n |



Für α =45° gilt:



sin ( 45 ° ) = 2 2

Also musst Du nur noch Deinen Normalenvektor, der ja von a abhängig ist (und den ich nicht richtig lesen kann), in die Formel einsetzen und nach a auflösen.

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BjBot

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13:10 Uhr, 16.11.2010

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"Könntest Du Deine Vektoren mal in lesbarer Form posten (am besten mit dem Formeleditor)? Dann wird's einfacher."

Einfacher wird es dann für dich eine deiner Komplettlösungen zu posten.
Mehr als ein paar Anstöße wollte er aber doch gar nicht. Insofern reicht das doch völlig was du geschrieben hast.
biback

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14:10 Uhr, 16.11.2010

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Also erstmal Danke für die schnell Antwort, sowas in der Art hatte ich auch im Kopf aber war mir nicht sicher :)

1ter Schritt wäre dann, sin(45) = (0|1|0)*(1|-a|a) / |(0|1|0) * (1|-a|a)|

dann habe ich Skalarprodukt und Beträge ausgerechnet und hab dann

sin (45) = -a / 1

jetzt nach a auflösen

a=-sin (45)

a= -0.71

Ich bezweifele ob das so richtig ist :s

und dann -0,71 für a einsetzen in der Ebenengleichung ...

bitte um korrektur :)

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BeeGee

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16:19 Uhr, 16.11.2010

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@BjBot: Sorry, aber ich möchte und kann schon selbst entscheiden, wie ich meine Beiträge poste - und genauso kann sich der Fragesteller aussuchen, was er davon wie verwerten möchte.



Aber jetzt zur Sache:


Im Nenner der Formel wird nicht der Betrag des Skalarprodukts genommen, sondern die beiden Beträge von Richtungs- und Normalenvektor werden multipliziert.








biback

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16:54 Uhr, 16.11.2010

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Ja klar, habe ich ja gemacht

0 ² + 1 ² + 0 ² * 1 ² + da kommt doch 1 raus

irgendwie geht die wurzel immer verloren, wenn ich auf antworten drücke, aber ich weiß genau was du meinst :s

Antwort
BeeGee

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17:23 Uhr, 16.11.2010

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Der Betrag des Vektors (1;-a;a) ist 1+a2+a2, nicht 1-a2+a2!!
biback

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17:55 Uhr, 16.11.2010

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Achso ja natürlich, danke

ist es jetzt richtig ?

sin(45)=-a(geteilt)1+2a?

und wenn, wie löse ich am besten nach a auf ??

danke für die geduld :-)


Antwort
BeeGee

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18:27 Uhr, 16.11.2010

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Nein, es müsste lauten:

sin(45°) =22=-a1+2a2

Beim Auflösen nach a erhalte ich allerdings einen Widerspruch. Es wäre doch gut, wenn du mal Deine Ausgangsebene in lesbarer Form posten würdest.
biback

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18:52 Uhr, 16.11.2010

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Ja hier ist, hoffentlich jetzt leserlich [x-(2a-1|0|0)](1|a-1|a+1)


die Formel für die Berechnung von Schnittwinkeln ist doch Skalarprodukt durch Beträge mal cosinus oder halt sinus ???

und was meinst du mit dem sin(45)=22 ??


Antwort
BeeGee

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19:51 Uhr, 16.11.2010

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Okay, jetzt sehe ich mehr. Sieht so aus, als würdest Du die Formeln nicht richtig lesen können.


Ich schrieb sin(45°)= wurzel(2) durch 2 :-)


Beim Winkel zwischen zwei Ebenen nimmt man den Cosinus des Winkels zwischen den Normalenvektoren.



Beim Winkel zwischen Gerade und Ebene nimmt man den Sinus des Winkels zwischen Richtungsvektor (der Gerade) und Normalenvektor (der Ebene), da man nicht den Winkel zwischen Richtungsvektor und Normalenvektor, sondern zwischen Richtungsvektor und Ebene haben möchte.



Ich weiß nun nicht, wie ich das ohne Formeleditor vernünftig darstellen soll, daher hänge ich meine Lösung als Bild an.

Lösung1
Frage beantwortet
biback

biback aktiv_icon

13:29 Uhr, 17.11.2010

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Das ist ja nice, mit dem wurzel 22 :-)

und ich danke, ich habs verstanden :-)

bis dann