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Koordinatengleichung einer Ebene

Schüler Gymnasium,

Tags: eben, Koordinatengleichung, senkrecht

 
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Sefa1

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16:25 Uhr, 20.06.2017

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Hallo,

ich bin gerade dabei, die letzte verpasste Woche nachzuarbeiten, aber irgendwie kann ich mir eine Lösung einer Aufgabe nicht ganz erschließen, und zwar:

Bestimmen Sie eine Koordinatengleichung der Ebene E, die senkrecht auf der xy-Ebene steht und die z-Achse enthält.

Eine Lösung ist: E:x+y=0

Dass z=0 sein muss, liegt ja daran, dass die Ebene senkrecht auf der xy-Ebene stehen muss, d.h. man hat ja hier z. B. den Normalenvektor n=(1!1!0) Apropos: Wie funktioniert hier die Vektorenschreibweise?
Aber warum muss das Ganze dann 0 ergeben? Eigentlich geht es doch nur darum, dass jeder Punkt, der auf der z-Achse liegt, diese Gleichung erfüllt. Da z aber 0 ist, könnte man doch auch theoretisch die Gleichung x+y=9 nehmen, oder?

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.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DrBoogie

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16:32 Uhr, 20.06.2017

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Die z-Achse besteht aus den Punkten der Form (0,0,a).
In der Ebene x+y=9 liegen sie offensichtlich nicht.

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Femat

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17:23 Uhr, 20.06.2017

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Hier sechs Beispielebenen von unendlich vielen Möglichkeiten

Screenshot (561)
Sefa1

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17:26 Uhr, 20.06.2017

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Wenn man dann aber z. B. x+y=0 hat und x=4 und y=-4 it, dann hätte man ja den Punkt (4;-4;a). Dann wäre dies doch auch kein Punkt der Form (0;0,a)
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Femat

Femat aktiv_icon

17:32 Uhr, 20.06.2017

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Es sagt ja auch niemand, dass alle Punkte in der ebene auch auf der z-Achse liegen müssen
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

17:35 Uhr, 20.06.2017

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Eine allgemeine Ebene, die z-Achse enthält,
hat die Gleichung ax+by=0, a,b sind beliebig, dürfen nur nicht beide 0 sein.
Alle diese Ebenen sind senkrecht zur xy-Ebene.
Sefa1

Sefa1 aktiv_icon

17:38 Uhr, 20.06.2017

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Das heißt also, dass auf der einen Seite des Gleichheitszeichens eine 0 stehen muss, da die Gleichung sonst nicht für die auf der z-Achse liegenden Punkte erfüllt ist?
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DrBoogie

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17:47 Uhr, 20.06.2017

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Ja, so ist es.
Sefa1

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17:51 Uhr, 20.06.2017

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Ok, vielen Dank! Aber dann zur Sicherheit nochmal zu meinem ersten Schritt:

Die Ebenengleichung der xy-Ebene ist ja (0;0;0)+k(1;0;0)+l(0;1;0), d.h.als Normalenverktor der xy-Ebene hat man ja (0;0;1). Senkrecht darauf steht ja dann der Vektor (1;1;0). Der Lösungsansatz ist so auch korrekt, oder?
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DrBoogie

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17:56 Uhr, 20.06.2017

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Jeder Vektor der Form (a,b,0) steht senkrecht zu (0,0,1).
Deshalb passt ja jede der Ebenen ax+by=0.
Sefa1

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18:15 Uhr, 20.06.2017

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Ja, klar. Nur fand ich es gerade, als ich nohmal darüber nachgedacht habe, ungewöhnlich, dass man quasi den Normalenvektor des Normalenvektors der xy-Ebene nimmt, damit die gesuchte Ebene senkrecht auf der xy-Achse steht. Könntest du das bitte kurz einmal noch erläutern?
Antwort
DrBoogie

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19:52 Uhr, 20.06.2017

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Die Bedingung "senkrecht zu xy-Ebene" ist überflüssig, denn jede Ebene, welche die z-Achse enthält, steht automatisch senkrecht zur xy-Ebene.
Zwei Ebenen sind genau dann senkrecht, wenn ihre Normalenvektoren orthogonal zueinander sind.

Frage beantwortet
Sefa1

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16:48 Uhr, 21.06.2017

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Ok, ja danke. Ich habe mir das mal geometrisch vorgestellt und es ist alles geklärt. Vielen Dank euch beiden!