Wiki-Quellcode von BPE 16.3 Ebenen und Normalenvektoren
Version 25.1 von Holger Engels am 2026/04/27 16:07
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| author | version | line-number | content |
|---|---|---|---|
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1.1 | 1 | {{seiteninhalt/}} |
| 2 | |||
| |
10.1 | 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}} | ||
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10.2 | 5 | [[Kompetenzen.K5]] [[Kompetenzen.K4]] Ich kann zur Beschreibung einer Ebene verschiedene Darstellungsformen nutzen. {{niveau}}e{{/niveau}} |
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2.1 | 6 | Ich kann zur Beschreibung einer Ebene die Parameterform nutzen. {{niveau}}g{{/niveau}} |
| |
10.1 | 7 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Ebenengleichungen aus Punkten und Geraden ermitteln. |
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1.1 | 8 | |
| |
24.1 | 9 | {{aufgabe id="Normalenvektor" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" niveau=e zeit="4"}} |
| |
15.1 | 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}}. |
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24.2 | 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. |
| |
13.3 | 12 | {{/aufgabe}} |
| 13 | |||
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25.1 | 14 | {{aufgabe id="" afb="" kompetenzen="" quelle="" zeit=""}} |
| 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." | ||
| 23 | Nimm dazu Stellung. | ||
| 24 | {{/aufgabe}} | ||
| 25 | |||
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12.2 | 26 | {{aufgabe id="Koordinatenform Äquivalenzumformung" afb="I" kompetenzen="K1, K6" quelle="Holger Engels" niveau=e zeit="2"}} |
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22.2 | 27 | Wenn man bei der Ebenengleichung {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_3=6{{/formula}} beide Seiten durch zwei teilt: |
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7.1 | 28 | |
| |
22.2 | 29 | {{formula}}F: x_1-2x_2+3x_3=3{{/formula}} |
![]() |
7.1 | 30 | |
![]() |
12.1 | 31 | Ist es dann noch die gleiche Ebene? Erläutere! |
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4.1 | 32 | {{/aufgabe}} |
![]() |
5.1 | 33 | |
![]() |
12.2 | 34 | {{aufgabe id="Koordinatenform zwei Spurpunkte" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" niveau=e zeit="2"}} |
![]() |
7.1 | 35 | Eine Ebene hat nur die beiden Spurpunkte (3|0|0) und (0|4|0). Stelle eine Ebenengleichung in Koordinatenform auf! |
| 36 | {{/aufgabe}} | ||
| 37 | |||
| |
17.1 | 38 | {{aufgabe id="Aufstellen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4"}} |
![]() |
12.1 | 39 | Stelle jeweils eine Gleichung auf für eine Ebene, die .. |
| 40 | (%class=abc%) | ||
| 41 | 1. parallel ist zu x,,1,,x,,2,,- Ebene | ||
| |
22.2 | 42 | 1. parallel ist zur Ebene {{formula}}E: 2x_1-4x_2+6x_3=6{{/formula}} |
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12.1 | 43 | {{/aufgabe}} |
| 44 | |||
| |
21.1 | 45 | {{aufgabe id="Ebene aus Punkten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" zeit="6"}} |
| 46 | 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}}. | ||
| 47 | Zeige, dass die vier Punkte auf einer gemeinsamen Ebene liegen. | ||
| 48 | {{/aufgabe}} | ||
| 49 | |||
| |
19.1 | 50 | {{aufgabe id="Ebene aus Schaubild" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Florian Timmermann" zeit="6"}} |
| 51 | In der Abbildung sind Ausschnitte von Ebenen dargestellt. Bestimme jeweils eine Parametergleichung. | ||
| |
20.1 | 52 | [[image:Ebenen.png]] |
| |
19.1 | 53 | {{/aufgabe}} |
| 54 | |||
![]() |
12.1 | 55 | {{aufgabe id="Ebene aus Geraden" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit=""}} |
![]() |
13.1 | 56 | Gegeben sind .. |
![]() |
12.1 | 57 | |
![]() |
13.1 | 58 | (%class="abc horiz"%) |
| 59 | 1. (((zwei parallele Geraden | ||
![]() |
13.2 | 60 | {{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}} |
![]() |
13.1 | 61 | ))) |
| 62 | 1. (((zwei sich schneidende Geraden | ||
![]() |
13.2 | 63 | {{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}} |
![]() |
13.1 | 64 | ))) |
| 65 | 1. (((zwei windschiefe Geraden | ||
![]() |
13.2 | 66 | {{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}} |
![]() |
13.1 | 67 | ))) |
| 68 | |||
| 69 | Bestimme, soweit möglich, jeweils die Gleichung einer Ebene, die die beiden Geraden enthält. | ||
![]() |
12.1 | 70 | {{/aufgabe}} |
| 71 | |||
| |
22.1 | 72 | {{aufgabe id="Eigenschaften" afb="II" kompetenzen="" quelle="Florian Timmermann" zeit=""}} |
| 73 | Bestimme die Gleichung derjenigen Ebene, die gleichzeitig alle folgenden Eigenschaften erfüllt: | ||
| 74 | |||
| 75 | * Sie verläuft durch {{formula}}P(1|-3|5){{/formula}} | ||
| 76 | * 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. | ||
| 77 | * Sie verläuft nicht durch den Koordinatenursprung. | ||
| 78 | |||
| 79 | {{/aufgabe}} | ||
| 80 | |||
![]() |
5.1 | 81 | {{seitenreflexion/}} |
