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Punkt auf Kugel mit max. Abstand zu Schnittebene

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Abstand, Ebene, Kugel, Kugelgleichung, Lineare Algebra, Normalenvektor, Radius, Schnittebene

 
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zonefish

zonefish

20:13 Uhr, 19.05.2009

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Hallo,
ich habe gegeben:
Die Kugel K:x225=0
und die Ebene E:3x1+4x321=0

Der Mittelpunkt von K ist somit M(0|0|0) und der Radius ist r=5.
Der Abstand von E zu m ist 215, daraus folgt dass E den Kries schneidet, weil 215<r

Nun soll ich den Punkt auf K bestimmen, der den maximalen Abstand von E hat.

Wie kann man hier vorgehen?

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

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

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20:33 Uhr, 19.05.2009

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Ich weiß leider den Lehrplan am Gym nicht mehr so ganz, vorallem ist es ja in jedem Bundesland anders. Habt ihr schon was mit Vektoren gemacht?
du könntest jetzt z.B. den Normalenvektor auf E bilden, der auch durch M geht.
Diesen kannst du dann um r verlängern und dann kommst du auf den Punkt, der am weitesten von E entfernt ist.
zonefish

zonefish

21:06 Uhr, 19.05.2009

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Ja, wir haben schon viel zu Vektoren gemacht; ich verstehe also deine Ausführungen ;-)

Die Idee, den Normalenvektor auf E zu bilden, der auch durch M geht hatte ich auch schon. Ich wollte dazu den Punkt auf E mit minimalem Abstand zu M bestimmen, doch ich scheiterte.
Bin gerade selber auf die Lösung gekommen, habe eine Gerade orthogonal zu E durch M gebildet und dann die 2 Schnittpunkte mit dem Kreis ausgerechnet. Der, der weiter von E entfernt ist, ist der gesuchte Punkt.
Ist dieser Gedankengang so richtig?
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xtraxtra

xtraxtra aktiv_icon

21:26 Uhr, 19.05.2009

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Richtig. Genau das gleiche hatte ich ja auch vor, nur Eben nicht mit eine Gerade sondern mit den Vektor. Denn der Normalenvektor ist ja genau wie auch deine gewählt Gerade orthogonal zu E.
Frage beantwortet
zonefish

zonefish

21:56 Uhr, 19.05.2009

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Genau, da der Normalenvektor von E orthogonal zu E ist, habe ich ihn als Richtungsvektor der Geraden verwendet.

Vielen Dank ;-)