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Pyramidenzelt (Geraden)

Schüler Gymnasium, 11. Klassenstufe

Tags: Flächeninhalt, Geradengleichung, Vektor, Vektorgeometrie, Vektorrechnung

 
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MrRenaud

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19:24 Uhr, 03.09.2013

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Hallo Leute,

ich brauche bei folgender Aufgabenstellung Hilfe:

Ein Zelt hat die Form einer quadratischen Pyramide mit 8m Breite und 3m Höhe. Den Eingang bildet das Trapez EFGH mit |EF|=4m und G bzw. H als Mitteln der Strecken ES bzw. FS.

a) Wie groß ist der eingang EFGH?

b) Ein meter unter der Zeltspitze S befindet sich eine Lichtquelle. Durch den
Eingang fällt Licht nach außen und begrenzt so die beleuchtete Fläche. Wie groß ist sie?

c) In der Mitte der hinteren Zeltkante CD ist auf einer senkrechten Stange eine Kamera angebracht. In welcher Höhe muss sie sich befinden, wenn sie die gesammte beleuchtete Fläche überwachen soll?

d) Wie ändert sich die beleuchtete Fläche, wenn die Lichtquelle weiter nach oben bzw. weiter nach unten bebracht wird?
Welche Grenzflächen ergeben sich wenn sich die Lichtquelle in S bzw. in 1,5m Höhe befindet?

Meine Gedankengänge:
a) Flächeninhalt des Trapezes mithilfe der obigen Angaben berechnen
b) Eine Geradegleichenung aufstellen, "x-y"-Spurpunkt berechnen (?)
c) Punkt K (Punkt für die Kamera) bestimmen... danach keine Ahnung :
d)... ?

Also ich würde mich über Hilfe SEHR freuen :-D)
MrRenaud

(PS: Die skizze ist nicht maßstabsgetreu!)




Zu diesem Beitrag wurde eine digitale Zeichnung hinzugefügt:

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:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

21:15 Uhr, 03.09.2013

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Genau die gleiche Aufgabe (mit identischen Rechtschreibfehlern) hast Du hier
http://www.matheboard.de/archive/517748/thread.html schonmal gestellt.
Und ebenso hier: www.onlinemathe.de/forum/Pyramidenzelt

Ist es Dir diesmal Ernst ?

-------------------

Die Skizze sieht gut aus.

zu a) Trapezfläche. Zuerst berechne die Punkte G und H.
Deine Ideen dazu ?

MrRenaud

MrRenaud aktiv_icon

21:23 Uhr, 03.09.2013

Antworten
Die Rechtschreibfehler sind da, weil ich den Text aus dem Link einfach kopiert habe. War zu faul um die Aufgaben hier einzutippen.
Ich bin ein anderer Nutzer aber ja mir ist es ernst ;-)

Formel zur Berechnung eines Trapezes lautet ja: A=12(a+b)h

a=4m
b kann man ja vllt mit dem satz des pythagoras errechnen oder ??
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

21:37 Uhr, 03.09.2013

Antworten
Du brauchst zuerst mal Punkt G und H. (Mitte der Strecken ES bzw. FS)

Berechnung des Mittelpunktes eine Strecke :

xM=x1+x22
yM=.... usw. usf.

Somit kannst Du G und H berechnen.

Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

21:42 Uhr, 03.09.2013

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Zusatzfrage: WO legst Du den Koordinatenursprung hin ?
MrRenaud

MrRenaud aktiv_icon

21:43 Uhr, 03.09.2013

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Was bringt es mir wenn ich den Mittelpunkt der Strecken berechne ?

MrRenaud

MrRenaud aktiv_icon

21:45 Uhr, 03.09.2013

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Also kann ich mir theoretisch ein Koordinatensystem anlegen ???
Dann würde ich es bei S anlegen :-))
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

21:51 Uhr, 03.09.2013

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Okay, Dein Koordinatensystem (x-y-Achsen) liegt auf der Grundfläche der Pyramide. Die z-Achse geht durch S.

1) Somit ist S(0|0|3).
Kannst Du das nachvollziehen ?

2) Wenn Du H und G berechnet hast, kannst Du die Länge der Trapezseite b berechnen.
MrRenaud

MrRenaud aktiv_icon

21:57 Uhr, 03.09.2013

Antworten
Das mit dem Punkt S habe ich verstanden. Also soll ich durch Vektorrechnung G und H bestimmen?
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

22:13 Uhr, 03.09.2013

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S(0|0|3)
E(4|-2|0)
F(.......)?


Du kannst G und H durch Vektorrechnung bestimmen.

EINFACHER ist die Mittelpunktsformel (siehe oben).
xM=... usw..

MrRenaud

MrRenaud aktiv_icon

22:25 Uhr, 03.09.2013

Antworten
Für H habe ich den Punkt (2|-1|1,5) rausbekommen.
G ist dementsprechend (2|1|1,5)

Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

22:29 Uhr, 03.09.2013

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Jepp. Und die Länge von b berechnen. (Länge der Strecke HG).
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