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Schnittpunkt von Gerade mit Kugel

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Analytische Geometrie, Geradengleichung, Kugelkoordinaten, Vektorgeometrie

 
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Berlin65

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21:47 Uhr, 13.04.2015

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Hallo liebes Forum :-D)

Ich habe heute im Rahmen der Vorbereitung auf mein Abitur eine sogenannte "Abiturähnliche Aufgabe" gerechnet, bei der ich einfach nicht weiterkomme :(

Gegeben ist eine Luftkorridor durch die Punkte A1(1|-1|12) und B1(17|15|4)
Daraus ergibt sich dann die gerade g:x=(1|-1|12)+s(2|2|-1)

Gegeben ist nun eine Kugel mit dem Mittelpunkt M(13|-1|0) und dem Radius 15LE

Berechnet werden soll der Eintritts- und der Austrittspunkt des Flugzeuges entlang des Korridors g durch die Kugel.

Kugelgleichung sollte dann doch sein: K:(x-13)2+(y+1)2+z2=225

Einsetzten würde ich dann:
x=1+2s
y=-1+2s
z=12-1s

Daraus folgt:

K:(2s-12)2+(2s)2+(12-s)2=225

An diesem Punkt habe ich nun 4 oder 5 verschiedene male probiert das zu lösen. Ich kam nie auf ein zufriedenstellendes Ergebnis. Ich hoffe man kann mir hier nun helfen :(

Ich denke ich habe einen Fehler beim ausklammern mit der binomischen Formel gemacht, doch er will mir partout nicht ins Auge fallen. Aus GeoGebra ergibt sich, dass ein s auf jeden Fall 1 sein muss.

4s2+24s+144+4s2+s2+24s+144=225

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
Kugel (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Stephan4

Stephan4

21:58 Uhr, 13.04.2015

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(2s-12)2 = 
4s2 - 2212s + 144 = 
4s2 - 48s + 144

und dann:

(12-s)2 =
144 - 212s + s2
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Atlantik

Atlantik aktiv_icon

22:00 Uhr, 13.04.2015

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(2s-12)2+(2s)2+(12-s)2=225

4s2-48s+144+4s2+144-24s+s2=225

9s2-72s=-63|:9

s2-8s=-7|+q.E.(-82)2=16

s2-8s+16=-7+16

(s-4)2=9|

s1=4+3=7

s2=4-3=1

mfG

Atlantik
Berlin65

Berlin65 aktiv_icon

22:09 Uhr, 13.04.2015

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Ich hab also wunderbarerweise einfach beim Ausmultiplizieren der ersten Klammer -24 noch einmal mal 2s zu rechnen ?
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Femat

Femat aktiv_icon

22:24 Uhr, 13.04.2015

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Ja Binome
Beim ersten gibt es -48s nicht 24s
beim zweiten -24s nicht +24s

Und wie du auf den Richtungsvektor der Geradengleichung gekommen bist ist mir schleierhaft.

Nein sorry ist ok.