Änderungen von Dokument BPE 16.3 Ebenen und Normalenvektoren

Zuletzt geändert von Holger Engels am 2026/04/29 06:59

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bearbeitet von Frauke Beckstette
am 2026/04/27 13:46
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bearbeitet von Holger Engels
am 2026/04/27 16:09
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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Dokument-Autor
... ... @@ -1,1 +1,1 @@
1 -XWiki.beckstette
1 +XWiki.holgerengels
Inhalt
... ... @@ -6,14 +6,26 @@
6 6  Ich kann zur Beschreibung einer Ebene die Parameterform nutzen. {{niveau}}g{{/niveau}}
7 7  [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Ebenengleichungen aus Punkten und Geraden ermitteln.
8 8  
9 -{{aufgabe id="" afb="" kompetenzen="" quelle="" zeit=""}}
10 -Gegeben sind die Vektoren
9 +{{aufgabe id="Normalenvektor" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" niveau=e zeit="4"}}
10 +Gegeben sind die Vektoren {{formula}}\vec{a}=\begin{pmatrix}2\\ 3\\ 4\end{pmatrix}{{/formula}} und {{formula}}\vec{b}=\begin{pmatrix}4\\ 5\\ 7\end{pmatrix}{{/formula}}.
11 +Berechne die Koordinaten des Vektors {{formula}}\vec{n}{{/formula}}, der senkrecht zu den Vektoren {{formula}}\vec{a}{{/formula}} und {{formula}}\vec{b}{{/formula}} steht und die Länge //1// hat.
11 11  {{/aufgabe}}
12 12  
14 +{{aufgabe id="Normalenvektor Ebene" afb="I" kompetenzen="K1,K5" quelle="Holger Engels" zeit="8"}}
15 +Gegeben ist die Ebene {{formula}}E{{/formula}} in Parameterform:
16 +
17 +{{formula}}E: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} + r \cdot \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \\ 0 \end{pmatrix} + s \cdot \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix}{{/formula}}
18 +
19 +(%class=abc%)
20 +1. Ermittle einen Normalenvektor {{formula}}\vec{n}{{/formula}} für die Ebene {{formula}}E{{/formula}}.
21 +1. Zeige rechnerisch, dass der Normalenvektor zu den beiden Spannvektoren orthogonal ist.
22 +1. Ein Mitschüler behauptet: "Mein Normalenvektor lautet {{formula}}\vec{n}_2 = \begin{pmatrix} -1 \\ 2 \\ -1 \end{pmatrix}{{/formula}}. Ich habe bestimmt einen Fehler gemacht, da mein Vektor ganz anders aussieht als deiner." Nimm dazu Stellung.
23 +{{/aufgabe}}
24 +
13 13  {{aufgabe id="Koordinatenform Äquivalenzumformung" afb="I" kompetenzen="K1, K6" quelle="Holger Engels" niveau=e zeit="2"}}
14 -Wenn man bei der Ebenengleichung {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_1=6{{/formula}} beide Seiten durch zwei teilt:
26 +Wenn man bei der Ebenengleichung {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_3=6{{/formula}} beide Seiten durch zwei teilt:
15 15  
16 -{{formula}}F: x_1-2x_2+3x_1=3{{/formula}}
28 +{{formula}}F: x_1-2x_2+3x_3=3{{/formula}}
17 17  
18 18  Ist es dann noch die gleiche Ebene? Erläutere!
19 19  {{/aufgabe}}
... ... @@ -22,13 +22,23 @@
22 22  Eine Ebene hat nur die beiden Spurpunkte (3|0|0) und (0|4|0). Stelle eine Ebenengleichung in Koordinatenform auf!
23 23  {{/aufgabe}}
24 24  
25 -{{aufgabe id="Aufstellen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" niveau=e zeit="4"}}
37 +{{aufgabe id="Aufstellen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4"}}
26 26  Stelle jeweils eine Gleichung auf für eine Ebene, die ..
27 27  (%class=abc%)
28 28  1. parallel ist zu x,,1,,x,,2,,- Ebene
29 -1. parallel ist zur Ebene {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_1=6{{/formula}}
41 +1. parallel ist zur Ebene {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_3=6{{/formula}}
30 30  {{/aufgabe}}
31 31  
44 +{{aufgabe id="Ebene aus Punkten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" zeit="6"}}
45 +Gegeben sind die Punkte {{formula}}A(1|3|1){{/formula}}, {{formula}}B(2|2|-4){{/formula}}, {{formula}}C(3|1|1){{/formula}} und {{formula}}D(4|0|1){{/formula}}.
46 +Zeige, dass die vier Punkte auf einer gemeinsamen Ebene liegen.
47 +{{/aufgabe}}
48 +
49 +{{aufgabe id="Ebene aus Schaubild" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" zeit="6"}}
50 +In der Abbildung sind Ausschnitte von Ebenen dargestellt. Bestimme jeweils eine Parametergleichung.
51 +[[image:Ebenen.png]]
52 +{{/aufgabe}}
53 +
32 32  {{aufgabe id="Ebene aus Geraden" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit=""}}
33 33  Gegeben sind ..
34 34  
... ... @@ -46,4 +46,13 @@
46 46  Bestimme, soweit möglich, jeweils die Gleichung einer Ebene, die die beiden Geraden enthält.
47 47  {{/aufgabe}}
48 48  
71 +{{aufgabe id="Eigenschaften" afb="II" kompetenzen="" quelle="Florian Timmermann" zeit=""}}
72 +Bestimme die Gleichung derjenigen Ebene, die gleichzeitig alle folgenden Eigenschaften erfüllt:
73 +
74 +* Sie verläuft durch {{formula}}P(1|-3|5){{/formula}}
75 +* Ihre Spurpunkte mit der {{formula}}x_1{{/formula}} und {{formula}}x_3{{/formula}}-Achse sind jeweils doppelt so weit vom Ursprung entfernt wie ihr Spurpunkt mit der {{formula}}x_1{{/formula}}-Achse.
76 +* Sie verläuft nicht durch den Koordinatenursprung.
77 +
78 +{{/aufgabe}}
79 +
49 49  {{seitenreflexion/}}
Ebenen.png
Author
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1 +XWiki.holgerengels
Größe
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Inhalt