Änderungen von Dokument Lösung Ebenenschar
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Zusammenfassung
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... ... @@ -1,13 +1,47 @@ 1 -1. ((( Der Normalenvektor {{formula}}\vec{n}{{/formula}} der Ebene besteht aus den drei Koeffizienten der Koordinatenform ihrer Gleichung: 1 +=== Teilaufgabe 1 === 2 +{{detail summary="Erwartungshorizont"}} 3 +{{formula}}\left(\begin{array}{c} 2a\\ -4 \\ a-2 \end{array}\right)\circ\left(\begin{array}{c} -1\\ 0 \\ 1 \end{array}\right)=0 \Leftrightarrow -2a+a-2=0 \Leftrightarrow a=-2{{/formula}} 4 +{{/detail}} 5 + 6 +{{detail summary="Erläuterung der Lösung"}} 7 +Der Normalenvektor {{formula}}\vec{n}{{/formula}} der Ebene besteht aus den drei Koeffizienten der Koordinatenform ihrer Gleichung: 8 +<br> 2 2 {{formula}}\vec{n}=\left(\begin{array}{c} 2a\\ -4 \\ a-2 \end{array}\right){{/formula}} 10 +<br> 3 3 Die Ebene verläuft parallel zur Geraden, wenn der Normalenvektor der Ebene senkrecht auf dem Richtungsvektor der Geraden verläuft, also wenn das Skalarprodukt der beiden Vektoren null ist: 12 +<br> 4 4 {{formula}}\left(\begin{array}{c} 2a\\ -4 \\ a-2 \end{array}\right)\circ\left(\begin{array}{c} -1\\ 0 \\ 1 \end{array}\right)=0 \Leftrightarrow -2a+a-2=0 \Leftrightarrow a=-2{{/formula}} 14 +<br> 5 5 Für {{formula}}a=-2{{/formula}} stehen die beiden Vektoren senkrecht aufeinander und damit sind Ebene und Gerade parallel. 6 -))) 7 -1. (((Der Normalenvektor {{formula}}\vec{n}{{/formula}} der Ebene muss ein Vielfaches (k-Faches) des Vektors der Koeffizienten der angegebenen Gleichung sein: 16 +{{/detail}} 17 + 18 +=== Teilaufgabe 2 === 19 +{{detail summary="Erwartungshorizont"}} 20 +{{formula}}\left(\begin{array}{c} 2a\\ -4 \\ a-2 \end{array}\right)=k\cdot \left(\begin{array}{c} 6\\ -8 \\ 1 \end{array}\right){{/formula}} ergibt {{formula}}k=0,5{{/formula}} 21 +<br> 22 +<br> 23 +Das Gleichungssystem 24 +<br> 25 + 26 +{{formula}} 27 +\begin{align*} 28 +&I: \ 2a &=3 \\ 29 +&II:\ a-2 &=0,5 30 +\end{align*} 31 +{{/formula}} 32 + 33 +besitzt keine Lösung und damit gehört die Ebene nicht zur Schar. 34 +{{/detail}} 35 + 36 +{{detail summary="Erläuterung der Lösung"}} 37 +Der Normalenvektor {{formula}}\vec{n}{{/formula}} der Ebene muss ein Vielfaches (k-Faches) des Vektors der Koeffizienten der angegebenen Gleichung sein: 38 +<br> 8 8 {{formula}}\left(\begin{array}{c} 2a\\ -4 \\ a-2 \end{array}\right)=k\cdot \left(\begin{array}{c} 6\\ -8 \\ 1 \end{array}\right){{/formula}} 40 +<br> 9 9 Anhand der zweiten Zeile (der {{formula}}x_2{{/formula}}-Koordinaten) erkennt man, das {{formula}}k=\frac{1}{2}{{/formula}} sein muss. 10 -Setzt man diesen Wert für k in die beiden anderen Zeilen ein, erhält man das lineare Gleichungssystem 42 +Setzt man diesen Wert für {{formula}}k{{/formula}} in die beiden anderen Zeilen ein, erhält man das lineare Gleichungssystem 43 +<br> 44 +<br> 11 11 12 12 {{formula}} 13 13 \begin{align*} ... ... @@ -17,4 +17,4 @@ 17 17 {{/formula}} 18 18 19 19 Dieses LGS besitzt keine Lösung für {{formula}}a{{/formula}}. Folglich können die beiden Ebenen nicht identisch sein. 20 - )))54 +{{/detail}}