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unbekannten Vektor berechnen

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Tags: Vektor, Vektorgeometrie

 
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chris980

chris980

15:17 Uhr, 19.09.2023

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Hallo!
Ich möchte den Punkt B bestimmen. Gegeben sind die Koordinaten von Punkt A, Winkel α hat 90° (Punkt B), die Länge AB ist ebenfalls gegeben.

Wie kann ich den Punkt B errechnen? Über Lösungsvorschläge wäre ich sehr dankbar.





20230919_1114_Berechnung T3 (3)

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.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

19:38 Uhr, 19.09.2023

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Hallo,

tja, möglich ist es schon, allerdings ist das Ergebnis nicht eindeutig, sofern es nicht noch weitere beschränkende Faktoren gibt.

Sicher liegt der gesuchte Punkt B auf einer Kugel k um A mit dem Radius des vorgebenen Abstandes. (Klar, oder?)

Zudem bedeutet die vorgegebene Eigenschaft des rechten Winkels gerade, dass B ein Punkt auf der Polaren zum Punkt C der Kugle k.

(Link etwa www.mathe-seite.de/oberstufe/analytische-geometrie/kreis-kugel/polarebene/rechenbeispiel1 )

Wenn es keine weiteren Einschränkungen gibt, so kannst du die Gleichung der Polarebene aufstellen. Insbesondere erhältst du den Schnittpunkt S dieser Ebene mit derjenigen Geraden, die durch A und C verläuft.

Mittels des Abstandes AS und dem Radius kannst du ausrechnen, wie weit B von S entfernt sein muss. Dann kannst du einen Richtungsvektor der Polarebene auf diese Länge bringen und zu dem Ortsvektor von S addieren, um den Ortsvektor eines geeigneten Punktes für B zu kommen. Eine zweidimensionale Skizze hängt an.

Ist dies ein reales Problem? Oder nur eine Aufgabe?

Mfg Michael

geogebra-exportabc
chris980

chris980

13:41 Uhr, 20.09.2023

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Hallo Michael,

danke für deinen Lösungsansatz.

Das beschriebene Problem ist ein reales Problem.

Das ganze ist eine Art Roboterarm. Punkt A ist im Prinzip der TCP, hier werden die Koordinaten X|Y|Z beeinflusst. Punkt B folgt Punkt A. Länge AB ist fest vorgegeben. Winkel b hat fest 90°.
Von oben gesehen haben Punkt A und Punkt B immer denselben Winkel zu X und Y.

Hier noch ein Bild wie das ganze mit Kugel k in zwei Dimensionen aussehen würde (mMn).

MfG
Christian

20230920_1339_Berechnung T3
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