Änderungen von Dokument BPE 16.6 Abstände und Volumina

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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Inhalt
... ... @@ -12,7 +12,7 @@
12 12  {{/aufgabe}}
13 13  
14 14  {{aufgabe id="Abstand als Minimalproblem" afb="II" kompetenzen="K1,K2,K4,K6" quelle="Martin Rathgeb" niveau=e zeit="15"}}
15 -Die Punkte {{formula}}A{{/formula}} und {{formula}}B{{/formula}} legen eine Gerade {{formula}}g(A;B){{/formula}} fest, auf der der Punkt {{formula}}C{{/formula}} nicht liegt. Die Punkte {{formula}}A{{/formula}}, {{formula}}B{{/formula}} und {{formula}}C{{/formula}} legen eine Ebene {{formula}}E(A;B;C){{/formula}} fest, in der der Punkt {{formula}}P{{/formula}} nicht liegt. Betrachtet werden die drei Abstände
15 +Die Punkte {{formula}}A{{/formula}} und {{formula}}B{{/formula}} legen eine Gerade {{formula}}g(A;B){{/formula}} fest, auf welcher der Punkt {{formula}}C{{/formula}} nicht liegt. Die Punkte {{formula}}A{{/formula}}, {{formula}}B{{/formula}} und {{formula}}C{{/formula}} legen eine Ebene {{formula}}E(A;B;C){{/formula}} fest, in welcher der Punkt {{formula}}P{{/formula}} nicht liegt. Betrachtet werden die drei Abstände
16 16  
17 17  {{formula}}
18 18  d(P;A), \quad d(P;g(A;B)), \quad d(P;E(A;B;C)).
... ... @@ -104,3 +104,69 @@
104 104  Beschreibe eine geeignete Bewegungsrichtung und begründe deine Wahl geometrisch.
105 105  )))
106 106  {{/aufgabe}}
107 +
108 +{{aufgabe id="Abstandsprobleme zurückführen" afb="II" kompetenzen="K1,K2,K4,K6" quelle="Martin Rathgeb" niveau=e zeit="18"}}
109 +Gegeben seien zwei Geraden
110 +
111 +{{formula}}
112 +g_1:\ \vec{x}=\vec{p}_1+r\vec{u}_1
113 +{{/formula}}
114 +
115 +und
116 +
117 +{{formula}}
118 +g_2:\ \vec{x}=\vec{p}_2+s\vec{u}_2.
119 +{{/formula}}
120 +
121 +Die Geraden seien windschief, insbesondere gilt {{formula}}\vec{u}_1{{/formula}} ist kein Vielfaches von {{formula}}\vec{u}_2{{/formula}}.
122 +
123 +(%class=abc%)
124 +1. (((
125 +Beschreibe, weshalb der Abstand zweier windschiefer Geraden ein neues Abstandsproblem darstellt.
126 +
127 +Vergleiche dazu mit den bereits bekannten Abstandsproblemen:
128 +* Punkt – Punkt
129 +* Punkt – Gerade
130 +* Punkt – Ebene
131 +)))
132 +1. (((
133 +Konstruiere eine Ebene {{formula}}E{{/formula}}, die die Gerade {{formula}}g_1{{/formula}} enthält und parallel zur Geraden {{formula}}g_2{{/formula}} ist.
134 +
135 +Gib diese Ebene in Parameterform an.
136 +)))
137 +1. (((
138 +Zeige, dass {{formula}}g_2{{/formula}} parallel zur Ebene {{formula}}E{{/formula}} verläuft.
139 +)))
140 +1. (((
141 +Begründe die Rückführung
142 +
143 +{{formula}}
144 +d(g_1;g_2)=d(g_2;E).
145 +{{/formula}}
146 +
147 +Erläutere geometrisch, warum sich der Abstand dabei nicht verändert.
148 +)))
149 +1. (((
150 +Begründe anschließend die Rückführung
151 +
152 +{{formula}}
153 +d(g_2;E)=d(P_2;E).
154 +{{/formula}}
155 +
156 +Erkläre, warum ein beliebiger Punkt {{formula}}P_2{{/formula}} der Geraden {{formula}}g_2{{/formula}} genügt.
157 +)))
158 +1. (((
159 +Formuliere die vollständige Rückführung:
160 +
161 +{{formula}}
162 +d(g_1;g_2)=d(P_2;E(P_1;\vec{u}_1;\vec{u}_2)).
163 +{{/formula}}
164 +
165 +Beschreibe in eigenen Worten die verwendete Problemlösestrategie.
166 +)))
167 +1. (((
168 +Bestimme einen Normalenvektor der Ebene {{formula}}E{{/formula}}.
169 +
170 +Erkläre, wie sich der Abstand der windschiefen Geraden dadurch als Punkt-Ebene-Abstand berechnen lässt.
171 +)))
172 +{{/aufgabe}}