BPE 7.1 Punkte und Vektoren
Inhalt
K4 Ich kann Vektoren als Pfeilklassen deuten
K4 K6 Ich kann Vektoren geometrisch als Verschiebung interpretieren
K4 Ich kann geometrische Objekte im dreidimensionalen Koordinatensystem zeichnen
K4 K1 Ich kann das Koordinatensystem nutzen, um geometrische Sachverhalte zu beschreiben
Punkte im Raum
Aufgabe 1 Punkte einzeichnen 𝕃
Zeichne die Punkte und
in ein gemeinsames Koordinatensystem. Was fällt auf?
AFB I | Kompetenzen K5 | Bearbeitungszeit 4 min |
Quelle Holger Engels | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 2 Punkte ablesen 𝕃
Welche Koordinaten könnte der eingezeichnete Punkt haben?
AFB I | Kompetenzen K5 | Bearbeitungszeit 4 min |
Quelle Holger Engels | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 3 Zeichenebene 𝕃
Im Schaubild siehst du den Punkt
. In der Zeichenebene (x2x3) bzw. wenn man die x1-Achse nicht berücksichtigi, wird er bei
eingezeichnet. Entwickle eine Formel für diese Projektion in die Zeichenebene! Wie ergeben sich die Koordinaten 2 und 3 aus den Koordinaten des Punktes?
AFB II | Kompetenzen k.A. | Bearbeitungszeit 3 min |
Quelle Holger Engels | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 4 Punkt angeben
a) Gib an, in welcher Koordinatenebene der Punkt liegt.
b) Nenne einen Punkt, der auf der -Achse liegt.
AFB I | Kompetenzen K5 | Bearbeitungszeit 1 min |
Quelle Martina Wagner | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 5 Spiegelung von Punkten an Koordinatenebenen 𝕃
Welche Koordinaten haben die Bildpunkte von ,
und
bei Spiegelung an der a)
Ebene, b)
Ebene und an der c)
Ebene?
Lösung:
a) ,
und
b) ,
und
c) ,
und
AFB I | Kompetenzen K5 | Bearbeitungszeit 6 min |
Quelle Martin Stern | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 6 Museum 𝕃
Ein Architekt plant ein modernes Museum.
Im Modell hat das Museum eine rechteckige Grundfläche mit den Eckpunkten ,
,
und
.
Das Dach hat die vier Eckpunkte: ,
,
und
.
Die von der Grundfläche zum Dach verlaufenden Kanten des Modells verbinden Punkte gleichen Buchstabens, z. B. Ist mit
verbunden. 1 cm im Modell entspricht 10 m.
Zeichne das Modell in ein geeignetes Koordinatensystem.
AFB I | Kompetenzen K5 | Bearbeitungszeit k.A. |
Quelle Abi 2020 Vektorgeometrie mit Hilfsmitteln | Lizenz k.A. |
Aufgabe 7 Kiste 𝕃
Eine Kiste mit rechteckiger Grundseite hat ein Fassungsvolumen von . Alle Kanten verlaufen parallel zu den Koordinatenachsen.
Die Darstellung zeigt die Kiste nicht Maßstabsgetreu. Eine Längeneinheit entspricht der Länge 1 cm.
a) Bestimme die Koordinaten der Punkte B und D.
b) Bestimme die Koordinaten der Punkte E und F.
AFB II | Kompetenzen K2 K4 K5 | Bearbeitungszeit 8 min |
Quelle kickoff | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 8 Polya-Stöpsel 𝕃
Der Poly-Stöpsel ist ein dreidimensionales Objekt, dessen Projektionen in die Koordinatenebenen ein Dreieck, ein Quadrat und ein Kreis sind. Bestimme die Koordinaten der Eckpunkte von Dreieck und Quadrat, sowie den Mittelpunkt und den Radius des Kreises.
AFB II | Kompetenzen k.A. | Bearbeitungszeit 6 min |
Quelle Holger Engels | Lizenz CC BY-SA |
Vektoren
Aufgabe 9 Pyramide 𝕃
Betrachtet wird die Pyramide . Ihre Grundfläche ist das rechtwinklige Dreieck
; die Hypotenuse
ist 5 cm lang, die Kathete
4 cm. Die Kante
steht senkrecht zur Grundfläche und hat eine Länge von 7 cm.
- Berechne das Volumen der Pyramide.
- Die Pyramide soll in einem Koordinatensystem dargestellt werden, in dem eine Längeneinheit 1 cm entspricht. Gib mögliche Koordinaten der Eckpunkte der Pyramide an!
AFB II | Kompetenzen K2 K6 | Bearbeitungszeit k.A. |
Quelle IQB 2020 Lineare Algebra gAN Teil A | Lizenz k.A. |
Aufgabe 10 Koordinatendarstellung 𝕃
Gib die Koordinatendarstellung des Vektors an.
Zeichne den Gegenvektor daneben.
AFB I | Kompetenzen k.A. | Bearbeitungszeit k.A. |
Quelle Martin Stern | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 11 Verschiebung 𝕃
Das Dreieck soll durch den Vektor ... verschoben werden. Zeichne das Dreieck zusammen mit seinem Abbild in ein geeignetes Koordinatensystem.
AFB I | Kompetenzen k.A. | Bearbeitungszeit k.A. |
Quelle Holger Engels | Lizenz CC BY-SA |
Aufgabe 12 Verschiebung ablesen
Gib den Abbildungsvektor an.
AFB I | Kompetenzen k.A. | Bearbeitungszeit k.A. |
Quelle Martin Stern | Lizenz CC BY-SA |
Kompetenzmatrix und Seitenreflexion
K1 | K2 | K3 | K4 | K5 | K6 | |
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I | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 |
II | 0 | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 |
III | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Abdeckung Bildungsplan | ||
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Abdeckung Kompetenzen | ||
Abdeckung Anforderungsbereiche | ||
Eignung gemäß Kriterien | ||
Umfang gemäß Mengengerüst |