Wiki-Quellcode von BPE 16.3 Ebenen und Normalenvektoren
Version 22.2 von Dirk Tebbe am 2026/04/27 14:57
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| author | version | line-number | content |
|---|---|---|---|
| 1 | {{seiteninhalt/}} | ||
| 2 | |||
| 3 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann einen Normalenvektor ermitteln. {{niveau}}e{{/niveau}} | ||
| 4 | [[Kompetenzen.K6]] Ich kann den Normalenvektor geometrisch als einen Vektor deuten, der zu zwei Spannvektoren einer Ebene orthogonal ist. {{niveau}}e{{/niveau}} | ||
| 5 | [[Kompetenzen.K5]] [[Kompetenzen.K4]] Ich kann zur Beschreibung einer Ebene verschiedene Darstellungsformen nutzen. {{niveau}}e{{/niveau}} | ||
| 6 | Ich kann zur Beschreibung einer Ebene die Parameterform nutzen. {{niveau}}g{{/niveau}} | ||
| 7 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Ebenengleichungen aus Punkten und Geraden ermitteln. | ||
| 8 | |||
| 9 | {{aufgabe id="Normalenvektor" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" 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. | ||
| 12 | {{/aufgabe}} | ||
| 13 | |||
| 14 | {{aufgabe id="Koordinatenform Äquivalenzumformung" afb="I" kompetenzen="K1, K6" quelle="Holger Engels" niveau=e zeit="2"}} | ||
| 15 | Wenn man bei der Ebenengleichung {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_3=6{{/formula}} beide Seiten durch zwei teilt: | ||
| 16 | |||
| 17 | {{formula}}F: x_1-2x_2+3x_3=3{{/formula}} | ||
| 18 | |||
| 19 | Ist es dann noch die gleiche Ebene? Erläutere! | ||
| 20 | {{/aufgabe}} | ||
| 21 | |||
| 22 | {{aufgabe id="Koordinatenform zwei Spurpunkte" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" niveau=e zeit="2"}} | ||
| 23 | Eine Ebene hat nur die beiden Spurpunkte (3|0|0) und (0|4|0). Stelle eine Ebenengleichung in Koordinatenform auf! | ||
| 24 | {{/aufgabe}} | ||
| 25 | |||
| 26 | {{aufgabe id="Aufstellen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4"}} | ||
| 27 | Stelle jeweils eine Gleichung auf für eine Ebene, die .. | ||
| 28 | (%class=abc%) | ||
| 29 | 1. parallel ist zu x,,1,,x,,2,,- Ebene | ||
| 30 | 1. parallel ist zur Ebene {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_3=6{{/formula}} | ||
| 31 | {{/aufgabe}} | ||
| 32 | |||
| 33 | {{aufgabe id="Ebene aus Punkten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" zeit="6"}} | ||
| 34 | 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}}. | ||
| 35 | Zeige, dass die vier Punkte auf einer gemeinsamen Ebene liegen. | ||
| 36 | {{/aufgabe}} | ||
| 37 | |||
| 38 | {{aufgabe id="Ebene aus Schaubild" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" zeit="6"}} | ||
| 39 | In der Abbildung sind Ausschnitte von Ebenen dargestellt. Bestimme jeweils eine Parametergleichung. | ||
| 40 | [[image:Ebenen.png]] | ||
| 41 | {{/aufgabe}} | ||
| 42 | |||
| 43 | {{aufgabe id="Ebene aus Geraden" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit=""}} | ||
| 44 | Gegeben sind .. | ||
| 45 | |||
| 46 | (%class="abc horiz"%) | ||
| 47 | 1. (((zwei parallele Geraden | ||
| 48 | {{formula}}g_1: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} -3 \\ 4 \\ 0 \end{pmatrix}{{/formula}} und {{formula}}g_2: \vec{x} = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 6 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} -3 \\ 4 \\ 0 \end{pmatrix}{{/formula}} | ||
| 49 | ))) | ||
| 50 | 1. (((zwei sich schneidende Geraden | ||
| 51 | {{formula}}g_1: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} -3 \\ 4 \\ 0 \end{pmatrix}{{/formula}} und {{formula}}g_2: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix}{{/formula}} | ||
| 52 | ))) | ||
| 53 | 1. (((zwei windschiefe Geraden | ||
| 54 | {{formula}}g_1: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} -3 \\ 4 \\ 0 \end{pmatrix}{{/formula}} und {{formula}}g_2: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 0 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix}{{/formula}} | ||
| 55 | ))) | ||
| 56 | |||
| 57 | Bestimme, soweit möglich, jeweils die Gleichung einer Ebene, die die beiden Geraden enthält. | ||
| 58 | {{/aufgabe}} | ||
| 59 | |||
| 60 | {{aufgabe id="Eigenschaften" afb="II" kompetenzen="" quelle="Florian Timmermann" zeit=""}} | ||
| 61 | Bestimme die Gleichung derjenigen Ebene, die gleichzeitig alle folgenden Eigenschaften erfüllt: | ||
| 62 | |||
| 63 | * Sie verläuft durch {{formula}}P(1|-3|5){{/formula}} | ||
| 64 | * 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. | ||
| 65 | * Sie verläuft nicht durch den Koordinatenursprung. | ||
| 66 | |||
| 67 | {{/aufgabe}} | ||
| 68 | |||
| 69 | {{seitenreflexion/}} |