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 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
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
16 16  
17 17  {{formula}}
18 18  d(P;A), \quad d(P;g(A;B)), \quad d(P;E(A;B;C)).
... ... @@ -104,102 +104,3 @@
104 104  Beschreibe eine geeignete Bewegungsrichtung und begründe deine Wahl geometrisch.
105 105  )))
106 106  {{/aufgabe}}
107 -
108 -{{aufgabe id="Abstandsprobleme Punkt Gerade Ebene" afb="II" kompetenzen="K1,K2,K4,K5,K6" quelle="Martin Rathgeb" niveau=e zeit="18"}}
109 -Gegeben seien ein Punkt {{formula}}P{{/formula}}, ein Punkt {{formula}}A{{/formula}}, eine Gerade {{formula}}g{{/formula}} mit {{formula}}A\in g{{/formula}} und eine Ebene {{formula}}E{{/formula}} mit {{formula}}g\subset E{{/formula}}. Der Punkt {{formula}}P{{/formula}} liege nicht in der Ebene {{formula}}E{{/formula}}.
110 -
111 -Betrachtet werden die Abstände
112 -
113 -{{formula}}
114 -d(P;A),\quad d(P;g),\quad d(P;E).
115 -{{/formula}}
116 -
117 -(%class=abc%)
118 -1. (((
119 -Ordne die drei Abstände der Größe nach. Begründe deine Entscheidung ohne Rechnung.
120 -)))
121 -1. (((
122 -Beschreibe die drei Abstände jeweils als Minimierungsproblem der Form
123 -
124 -{{formula}}
125 -d(P;M)=\min\{\,|\overrightarrow{PX}| \mid X\in M\,\}.
126 -{{/formula}}
127 -
128 -Gib jeweils die passende Menge {{formula}}M{{/formula}} an.
129 -)))
130 -1. (((
131 -Beschreibe für {{formula}}d(P;g){{/formula}} und {{formula}}d(P;E){{/formula}} jeweils den Punkt, der den Abstand realisiert.
132 -
133 -Formuliere die zugehörige Orthogonalitätsbedingung.
134 -)))
135 -1. (((
136 -Erläutere allgemein:
137 -
138 -{{formula}}
139 -M_1\subset M_2 \Rightarrow d(P;M_2)\le d(P;M_1).
140 -{{/formula}}
141 -
142 -Beziehe diese Aussage auf die drei gegebenen Abstände.
143 -)))
144 -{{/aufgabe}}
145 -
146 -{{aufgabe id="Problemlösen durch Rückführung" afb="III" kompetenzen="K1,K2,K4,K6" quelle="Martin Rathgeb" niveau=e zeit="15"}}
147 -Gegeben seien zwei windschiefe Geraden
148 -
149 -{{formula}}
150 -g_1:\ \vec{x}=\vec{p}_1+r\vec{u}_1
151 -{{/formula}}
152 -
153 -und
154 -
155 -{{formula}}
156 -g_2:\ \vec{x}=\vec{p}_2+s\vec{u}_2.
157 -{{/formula}}
158 -
159 -Der Abstand zweier windschiefer Geraden ist kein eigener Inhalt des Bildungsplans. In dieser Aufgabe soll das neue Problem auf ein bereits bekanntes Abstandsproblem zurückgeführt werden.
160 -
161 -(%class=abc%)
162 -1. (((
163 -Die Idee ist, eine Ebene zu konstruieren, die {{formula}}g_1{{/formula}} enthält und parallel zu {{formula}}g_2{{/formula}} ist.
164 -
165 -Zeige, dass die Ebene
166 -
167 -{{formula}}
168 -E:\ \vec{x}=\vec{p}_1+r\vec{u}_1+t\vec{u}_2
169 -{{/formula}}
170 -
171 -die Gerade {{formula}}g_1{{/formula}} enthält.
172 -)))
173 -1. (((
174 -Zeige, dass {{formula}}g_2{{/formula}} parallel zur Ebene {{formula}}E{{/formula}} verläuft.
175 -)))
176 -1. (((
177 -Erkläre geometrisch, weshalb gilt:
178 -
179 -{{formula}}
180 -d(g_1;g_2)=d(g_2;E).
181 -{{/formula}}
182 -)))
183 -1. (((
184 -Erkläre, weshalb der Abstand der Geraden {{formula}}g_2{{/formula}} zur Ebene {{formula}}E{{/formula}} durch den Abstand eines beliebigen Punktes {{formula}}P_2\in g_2{{/formula}} zur Ebene {{formula}}E{{/formula}} bestimmt werden kann:
185 -
186 -{{formula}}
187 -d(g_2;E)=d(P_2;E).
188 -{{/formula}}
189 -)))
190 -1. (((
191 -Fasse die Rückführung zusammen:
192 -
193 -{{formula}}
194 -d(g_1;g_2)=d(P_2;E)
195 -{{/formula}}
196 -
197 -mit
198 -
199 -{{formula}}
200 -E:\ \vec{x}=\vec{p}_1+r\vec{u}_1+t\vec{u}_2.
201 -{{/formula}}
202 -
203 -Beschreibe die verwendete Problemlösestrategie in einem Satz.
204 -)))
205 -{{/aufgabe}}