Nach diesem Schema wollen wir die Lagebeziehung der "Bewegungsgeraden" g und h der beiden Flugzeuge aus dem obigen Beispiel untersuchen. Dazu beginnen wir mit einem Test auf Parallelität der Richtungsvektoren: Gibt es also eine reelle Zahl k mit ( 3 2 − 2) = k ( − 1 − 2 − 4)? Aus der dritten Zeile folgt offenbar k = 2. Damit ergeben sich für die ersten beiden Zeilen falsche Aussagen. Lagebeziehungen von Geraden im Raum in Mathematik | Schülerlexikon | Lernhelfer. Die Geraden g und h sind also nicht zueinander parallel. Durch Gleichsetzen der Geradengleichungen erhalten wir: ( I) − 14 + 3 r = 8 − s ( I I) 5 + 2 r = 17 − 2 s ( I I I) 11 − 2 r = 33 − 4 s ¯ ( I ') s + 3 r = 22 ( I I ') 5 + 2 r = 6 ( I I I ') 4 s − 2 r = 22 Die Gleichungen ( I ') u n d ( I I ') führen auf r = 8 u n d s = − 2. Damit ergibt sich ein Widerspruch zur Gleichung ( I I I '). Die Geraden g und h sind also zueinander windschief. Anmerkung: Zu untersuchen wäre allerdings noch, ob eine Kollision der beiden Flugzeuge damit tatsächlich ausgeschlossen ist?
Gerade und Ebene Ist die Ebene parametrisiert gegeben, bestimmt man zunächst eine Koordinatengleichung. Eine Gerade x → = p → + t r → hat mit der Ebene ax + by + cz = d einen Schnittpunkt, falls die Gleichung a ( p 1 + tr 1) + b ( p 2 + tr 2) + c ( p 3 + tr 3) = d für t genau eine Lösung t 0 besitzt. Der Schnittpunkt ist dann p → + t 0 r → Besitzt die Gleichung keine bzw. unendlich viele Lösung(en), ist die Gerade zur Ebene parallel. Ebenen und Lagebeziehungen - MATHE. (Diesen Fall kann daran erkannt werden, dass der Richtungsvektor der Gerade zum Normalenvektor ( a, b, c)T der Ebene senkrecht steht, d. h. ihr Skalarprodukt ist 0. ) Ebene zu Ebene Zwei Ebenen a 1 x + b 1 y + c 1 z = d 1, a 2 x + b 2 y + c 2 z = d 2 besitzen genau eine gemeinsame Gerade (Schnittgerade), falls die beiden Normalenvektoren ( a 1, b 1, c 1), (a 2, b 2, c 2) keine Vielfache voneinander (d. linear unabhängig) sind. Die Schnittgerade ergibt sich als Lösung des linearen Gleichungssystems. Falls die Normalenvektoren linear abhängig sind, sind die Ebenen parallel und zwar identisch, falls die beiden Gleichungen Vielfache voneinander sind.
Der Verkaufspreis pro "Handy" beträgt 40 €. Maximal kann der Betrieb täglich 4000 "Handys" herstellen (Kapazitätsgrenze). Ab welcher Ausbringungsmenge macht der Betrieb Gewinn? K(x) = 20 x +60000 E (x) = 40x G(x) = E(x) – K(x) = 40x – 20x – 60000 = 20x – 60000 ⇔20x – 60000 > 0 | +60000 ⇔20x > 60000 |: 20 ⇔x > 3000 Der Betrieb erzielt ab 3000 Handys Ausbringungsmenge Gewinn Mit welcher Ausbringungsmenge erzielt der Betrieb aus Frage 3 den maximalen Gewinn? Antwort: X max = 4000 G (4000) = 20 * 4000 – 60000 = 20000 Der Gewinn ist bei 4000 Handys pro Tag maximal. Lagebeziehungen von ebenen und geraden. Was ist ein lineares Gleichungssystem? Antwort: In der linearen Algebra stellt ein lineares Gleichungssystem eine Anzahl an linearen Gleichungen mit mindestens einer oder mehr Unbekannten dar, die alle gleichzeitig erfüllt sein müssen. [ © | Quizfragen nicht nur für Kinder] Nach oben | Sitemap | Impressum & Kontakt | Home ©
Ist m 1 = m 2, d 1 = d 2 gilt, sind die Geraden identisch und falls m 1 = m 2, d 1 ≠ d 2 gilt, sind die Geraden verschieden und parallel. Sind zwei Geraden y = m x + d, ( x und y) = ( p 1 und p 2) + t ( r 1 r 2) haben einen Schnittpunkt, falls die Gleichung p 2 + tr 2 = m (p 1 + tr 1) + d für t genau eine Lösung t 0 besitzt. Der Schnittpunkt hat die Koordinaten (p 1 + t 0 r 1, p 2 + t 0 r 2) Falls die Gleichung keine Lösung besitzt, sind die Geraden verschieden und parallel. Lagebeziehungen von Punkten, Geraden und Ebenen. Ist die Gleichung für alle t ∈ ℝ erfüllt, sind die Geraden identisch. Zwei Geraden ( x y) = (p 1 und p 2) + t ( a 1 und a 2), ( x y) = ( q 1 und q 2) + t ( b 1 und b 2) haben einen Schnittpunkt, falls das lineare Gleichungssystem p 1 + ta 1 = q 1 + sb 1 p 2 + ta 2 = q 2 + sb 2 für s, t genau eine Lösung s 0, t 0 besitzt. Der Schnittpunkt ist (p 1 + t 0 a 1, p 2 + t 0 a 2) Falls das Gleichungssystem keine Lösung besitzt, sind die Geraden verschieden und parallel. Falls das Gleichungssystem unendlich viele Lösungen besitzt, sind die beiden Geraden identisch.
Die Gerade muss also parallel zur Ebene verlaufen (Fall 2). Und bei unendlich vielen Lösungen liegt die Gerade in der Ebene (Fall 1). *Ausführlich ausgedrückt: Erfüllt ein Punkt S sowohl die Geraden- als auch die Ebenengleichung, liegt er auf beiden, muss also Schnittpunkt sein. Mathematisch eleganter kann man die Untersuchung natürlich auch mittels Richtungsvektor der Geraden $\vec{u}$ und Spann- oder Normalenvektoren der Ebene ($\vec{v}, \vec{w}, \vec{n}$) durchführen: Für $\vec{u} \cdot \vec{n} = 0$ verläuft die Gerade parallel zur oder in der Ebene. Eine einfache Punktprobe schafft dann Klärung, ob Fall 1 oder 2 vorliegt. Ist das Skalarprodukt ungleich Null, so müssen sich Gerade und Ebene schneiden. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass sich für Fall 1 und 2 das Aufstellen eines LGS erübrigt. Und wenn man – für Fall 3 – eines benötigt, so weiß man schon im Voraus, dass es eindeutig lösbar ist. Ebene – Ebene Zwei Ebenen können parallel verlaufen, identisch sein oder sich in einer Geraden schneiden.
2 von oben weiter: 2. 2 Setzt die Gleichungen gleich. Betrachtet dann alle Zeilen einzeln voneinander und löst das Gleichungssystem (mehr zum Thema Gleichungssysteme lösen). Dazu braucht ihr nur 2 von den 3 Zeilen, da es ja 2 Unbekannte sind: Bestimmt also zunächst die eine Unbekannte ( Einsetzferfahren, Additionsverfahren... ): und setzt diese dann in die andere Gleichung ein, um die 2. Unbekannte herauszufinden (hier haben wir es in die 1. Zeile eingesetzt): Wenn ihr dies gemacht habt, setzt die beiden Unbekannten, die ihr mittlerweile kennt, in die Zeile ein die ihr bisher nicht benutzt habt. Ist diese Gleichung dann richtig, dann haben die Geraden einen Schnittpunkt an der Stelle mit den von euch berechneten Unbekannten (setzt einfach in eine Geradengleichung die Unbekannte ein und ihr erhaltet euren Schnittpunkt), wenn allerdings wie hier die Gleichung nicht aufgeht, sind sie windschief (hier wurden die Unbekannten in die 3. Zeile eingesetzt): Hier könnt ihr euch die Lage dieser beiden Geraden mal genauer anschauen: