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Schnittpunkt Gerade und Ebende mit Variable

Schüler

Tags: eben, Gerade, Schnittpunkt, Variable, Vektrorrechnung

 
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Kaja88

Kaja88 aktiv_icon

12:13 Uhr, 01.02.2018

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Hallöchen zusammen,

meine Frage ich habe folgende Punkte:

D(4\0\0) C(4\8\0) E(-4\0\8) G(4\8\8) H(4\0\8) B (-4\8\0)und soll nun folgendes bestimmen.
Der Punkt M ist ein beliebiger Punkt auf der Kante DC eines Würfels. die Punkte M,E und G bilden die Eckpunkte eines Dreiecks. Die Gerade H duch die Punkte H und B schneidet dieses Dreieck jeweils in einem Punkt S. Bestimmen Sie die Parameterdarstellung für die Strecke, auf der sich der Punkt S bewegt, wenn sich M auf der Kante DC bewegt?

Ich habe den Punkt M mit (4\8r\0) bestimmt.
Die Gerade g (4\0\8)+ u (-8\8\-8)
und die Ebende des Dreiecks mit e (4\8r\0) +t (-8\-8r\8) +s (0\8-8r\8)
dann setzte ich Gerade und Ebende gleich und bekomme ein kompliziertes Gleichungssystem, dass ich z.B. nach u lössen müsste in Abhängigkeit von r, um S zu bestimmen, aber gerade das Klappt nicht, oder ist mein Ansatz falsch?
Ich habe auch schon probiert die Ebende in Koordinatenform umzuformen und mit der Geraden gleich zu setzten, da bekomme ich als Schnittpunkt (0\4\4) raus, das kann ja aber nicht sein, müsste der Schnittpunkt nicht Abhängig von R sein?
Wäre Supi wenn mir jemand helfen könnte.

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

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

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13:11 Uhr, 01.02.2018

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Versuch' mal die Geradengleichung in die Normalengleichung der Ebene einzusetzen.
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Roman-22

Roman-22

13:26 Uhr, 01.02.2018

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> aber gerade das Klappt nicht, oder ist mein Ansatz falsch?
Doch, dein Ansatz ist grundsätzlich richtig und du müsstest auf u=13-r kommen.

Du könntest dir das Leben vermutlich ein wenig einfacher machen, wenn du zB als Stützpunkt der Ebene nicht M, sondern E wählst und EG und EM als Ebenenvektoren. da kommt dann r nur einmal vor.
Außerdem könntest du anstelle des Richtungsvektors (-8-8r8) ja genauso gut auch den Vektor (-1-r1) verwenden, etc., was die Rechnerei wieder ein wenig durch die kleineren zahlen vereinfacht.

Aber ohne deine Rechnung zu sehen können wir leider nicht feststellem, was du falsch gemacht hast - der grundsätzliche Ansatz ist aber richtig.
Aber natürlich ist es auch möglich, erst die Normalengleichung der Ebene (MEG) aufzustellen (-x+y+(r-1)z=8r-4) und dort dann die Terme aus der Geradengleichung einzusetzen. Das liefert dir dann eine Gleichung in u.
Was immer dir leichter fällt. Bei deinem hast du zwar ein Gleichungssystem mit drei Gleichungen in u,s und t, dafür ersparst du dir die Ermittlung des Normalverktors der Ebene, etc.

Kaja88

Kaja88 aktiv_icon

14:15 Uhr, 01.02.2018

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Ok, vielen Dank für den Tipp.
Aber ich habe auch gerade nochmal überlegt, würde es nicht reichen einmal u für Fall 1:M=D und Fall 2:M=C zu bestimmen, da bekomme ich u von 13 bis 12 raus. Denn S muss sich ja auf der geraden H bewegen also gilt es nur herauszufinden von welchem Minimalwert für u bis zu welchem Maximalwert von u dies gilt. und als Parametergleichung dann die der Geraden?
Da in der Aufgabenstellung ja nur steht, bestimmen sie eine parameterdarstellung für die Strecke, auf der sich der punkt S bewegt, wenn sich M auf der kante DC des Würfels bewegt. da steht ja nichts, davon dass es in Abhängigkeit oder mit einer variablen sein muss, oder denk ich da jetzt zu simpel?

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maxsymca

maxsymca

15:00 Uhr, 01.02.2018

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Meinst Du das so
Hab mal in GeoGebra gespielt

Vektorräume R2B R3C
WürfelPunktAufKante.ggb_2018-02-01_15-06-15
Antwort
Roman-22

Roman-22

16:01 Uhr, 01.02.2018

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> da bekomme ich u von 13 bis 12 raus.
Da bei deinem Ansatz für die Strecke /CD) gilt 0r1, passt das ja gut zum von mir genannten Ergebnis u=13-r.
Du kannst natürlich so, wie von dir zuletzt angedacht, vorgehen. Mit missfällt dabei ein wenig, dass du damit bereits voraussetzt, dass die Ortskurve von S eine Gerade ist. Auch wenn das letztlich in der Angabe steht, sollte das doch begründet oder errechnet werden.
Kaja88

Kaja88 aktiv_icon

20:27 Uhr, 01.02.2018

Antworten
Wieso darf ich beim Punkt M und der Geraden die selbe Variable t verwenden?
Kaja88

Kaja88 aktiv_icon

20:27 Uhr, 01.02.2018

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Wieso darf ich beim Punkt M und der Geraden die selbe Variable t verwenden?
Frage beantwortet
Kaja88

Kaja88 aktiv_icon

20:42 Uhr, 01.02.2018

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Ich habe es auch rausbekommen, hatte einen doofen Vorzeichenfehler!
Vielen lieben Dank für eure Hilfe!