1, 1k Aufrufe Aufgabe: Ich muss die Schnittgerade zweier Ebenen bestimmen: 1. Schnittgerade mit dem TI nspire CX – beide Ebenen in Parameterform - YouTube. Gleichungen: \( E: \vec{x} \cdot\left(\begin{array}{l}5 \\ 1 \\ 2\end{array}\right)=4 \quad; \quad H=\vec{x} \cdot\left(\begin{array}{c}2 \\ -5 \\ 1\end{array}\right)=13 \) Ergebnis zur Schnittgeraden: \( g_{s}: \vec{x}=\left(\begin{array}{c} 0 \\ -2 \\ 3 \end{array}\right)+\lambda \cdot\left(\begin{array}{c} 11 \\ -1 \\ -27 \end{array}\right) \) 2. Gleichungen: \( E: \vec{x} \cdot\left(\begin{array}{c}1 \\ 0 \\ -2\end{array}\right)=5 \quad; \quad H: \vec{x}\left(\begin{array}{r}2 \\ 1 \\ -1\end{array}\right)=5 \) Ergebnis zur Schnittgeraden: \( g_{s}: \vec{x}=\left(\begin{array}{c} 3 \\ -2 \\ -1 \end{array}\right)+\lambda\left(\begin{array}{c} 2 \\ -3 \\ 1 \end{array}\right) \) Ansatz/Problem: Ich weiß nicht, wie ich anhand der gegebenen Ebenen-Gleichungen den Stützvektor berechnen/erkennen kann. Gefragt 24 Jan 2015 von 1 Antwort Der Stützpunkt ist ein beliebiger Punkt auf der Schnittgeraden. Du musst also gar nicht den gleichen Punkt rausbekommen.
Einsetzen in eine der Ebenengleichungen liefert dann eine Geradengleichung. Die Rechnung ist ziemlich aufwändig, deshalb wird hier auf ein Beispiel verzichtet. 2. ) Beide Ebenen in Koordinatenform gegeben: Beide Koordinatengleichungen ergeben zusammen ein lineares Gleichungssystem mit zwei Gleichungen und 3 Variablen. Falls das Gleichungssytem Lösungen besitzt, schneiden sich die Ebenen in einer Schnittgerade; falls nicht, sind sie parallel. Beispiel: E: x 1 - 2x 2 + x 3 = 3 E *: 2x 1 - 4x 2 + 2x 3 = 5 Multipliziert man die erste Gleichung mit - 2 und addiert sie zur zweiten Gleichung, so erhält man als Ergebnis 0 = - 1 (falsche Aussage). Die beiden Ebenen sind folglich parallel. 3. Schnittgerade zweier ebenen parameterform. ) Eine Ebene in Koordinatenform, eine in Parameterform gegeben: Die Koordinaten der Ebene in Parameterform werden einzeln mithilfe der Parameter ausgedrückt und in die Koordinatengleichung der anderen Ebene eingesetzt. Auch hier gilt: Falls die sich ergebende Gleichung keine Lösung besitzt, sind die Ebenen parallel, andernfalls gibt es eine Schnittgerade.
Beispiel: E: x 1 - x 2 + 3x 3 = 12 Für die Koordinaten der Punkte in E * gilt somit: x 1 = 8 - 4r + 5s; x 2 = r; x 3 = 2 + r - s. Eingesetzt in die Koordinatengleichung von E ergibt sich: (8 - 4r + 5s) - r + 3(2 + r - s) = 12 Hieraus folgt: s = r - 1, d. Bestimmung Schnittgerade von 2 Ebenen Parameterfreie Form ( ohne Punkt ) | Mathelounge. die Gleichung besitzt unendlich viele Lösungen, da r frei wählbar ist. Die Ebenen E und E * schneiden sich folglich. Setzt man noch s = r - 1 in die Parametergleichung von E * ein, so erhält man die Gleichung der Schnittgeraden:
Für die gegenseitige Lage zweier Ebenen E und E * gibt es drei Möglichkeiten. 1. ) Die beiden Ebenen sind identisch, d. h. sie haben unendlich viele Punkte gemeinsam. 2. ) Die beiden Ebenen schneiden sich in einer Schnittgerade, auch hier haben sie unendlich viele Punkte gemeinsam. Schnittgerade zweier Ebenen in Parameterform bestimmen | Schnitte - YouTube. 3. ) Die beiden Ebenen sind parallel, d. sie haben keine Punkte gemeinsam. Der Einfachheit halber soll im Folgenden der erste (wenig interessante) Fall ausgeschlossen sein, d. es werden zwei verschiedene Ebenen betrachtet. Die verbleibenden Möglichkeiten lassen sich durch Einsetzen / Gleichsetzen der beiden Ebenengleichungen unterscheiden: 1. ) Beide Ebenen in Parameterform gegeben: Gleichsetzen der Ebenengleichungen liefert ein lineares Gleichungssystem mit 4 unbekannten Parametern und drei Gleichungen. Falls sich beim Auflösen eine falsche Aussage ergibt, so hat das Gleichungssystem keine Lösung, d. die Ebenen sind parallel. Falls sich das Gleichungssystem lösen läßt, kann man einen Parameter frei wählen und die anderen Parameter durch diesen ausdrücken.
[1. 5, 0, 0] + r·[-1. 5, 6/11, 0] + s·[-1. 5, 0, 2/3] = [9, 0, 0] + t·[-9, 9/14, 0] + u·[-9, 0, 1. 5] Die 2. Zeile lautet 6/11·r = 9/14·t t = 28/33·r Die 3. Zeile lautet 2/3·s = 1. 5·u u = 4/9·s Setzten wir das ein und schreiben die erste Zeile auf. 1. 5 - 1. 5·r - 1. 5·s = 9 - 9·t - 9·u 1. 5·s = 9 - 9·(28/33·r) - 9·(4/9·s) s = 3 - 27/11·r Das können wir jetzt in die Linke Seite einsetzen [1. 5, 6/11, 0] + (3 - 27/11·r)·[-1. 5, 0, 2/3] = [24/11 ·r - 3, 6/11 ·r, 2 - 18/11 ·r] = [-3, 0, 2] + r·[24/11, 6/11, -18/11] Natürlich könnte man auch den Richtungsvektor noch mit 11 multiplizieren und durch 6 teilen um ihn schöner zu machen = [-3, 0, 2] + r·[4, 1, -3]
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