Änderungen von Dokument BPE 16.6 Abstände und Volumina
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Zusammenfassung
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... ... @@ -73,9 +73,9 @@ 73 73 74 74 Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 75 75 76 -Beschreiben Sie in eigenen Worten den für dieLösungsmöglichkeit "Hilfsebene" dargestellten Rechenweg.76 +Beschreiben Sie in eigenen Worten den für Lösungsmöglichkeit "Hilfsebene" dargestellten Rechenweg. 77 77 78 -[[image:Moeglichkeit_1.png||width="250"]][[image:Rechenweg_1.png||width="350"]] 78 +[[image:Moeglichkeit_1.png||width="250"]]|[[image:Rechenweg_1.png||width="350"]] 79 79 {{/aufgabe}} 80 80 81 81 {{aufgabe id="Mindestabstand Punkt Gerade (2)" afb="II" kompetenzen="K1,K4,K5,K6" quelle="Clemens Baur, Ansgar Wasmer, Rüdiger Hölzel" zeit="15"}} ... ... @@ -85,47 +85,67 @@ 85 85 86 86 Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 87 87 88 -Dokumentieren Sie den Rechenweg zu rLösungsmöglichkeit"Extremwertaufgabe".88 +Dokumentieren Sie den Rechenweg zu Lösungsmöglichkeit 2. 89 89 90 - [[image:Moeglichkeit_2.png||width="450" style="float: left"]] 91 -Verbindungsvektor {{formula}}\vec{PQ}{{/formula}} in Abhängigkeit des Parameters {{formula}}t{{/formula}} bilden. Betrag von {{formula}}\vec{PQ}{{/formula}} bestimmen. Dieser Term beschreibt den Abstand {{formula}}d{{/formula}} in Abhängigkeit des Parameters {{formula}}t{{/formula}}. Das Minimum von {{formula}}d(t){{/formula}} soll bestimmt werden. Hierzu betrachtet man den Term unter der Wurzel ({{formula}}f(t){{/formula}}). Mit Hilfe der Differenzialrechnung das lokale Minimum von {{formula}}f{{/formula}} berechnen (Da das Schaubild von {{formula}}f{{/formula}} eine nach oben geöffnete Parabel ist, ist dies auch das globale Minimum. Die Minimumstelle in {{formula}}d(t){{/formula}} einsetzen. Das Ergebnis ist der gesuchte Abstand. 90 +Extremwertaufgabe 91 +[[image:Moeglichkeit_2.png||width="450"]]||Verbindungsvektor {{formula}}\vec{PQ}{{/formula}} in Abhängigkeit 92 +des Parameters {{formula}}t{{/formula}} bilden. 93 +Betrag von {{formula}}\vec{PQ}{{/formula}} bestimmen. Dieser Term 94 +beschreibt den Abstand {{formula}}d{{/formula}} in Abhängigkeit 95 +des Parameters {{formula}}t{{/formula}}. 96 +Das Minimum von {{formula}}d(t){{/formula}} soll bestimmt werden. 97 +Hierzu betrachtet man den Term unter der 98 +Wurzel ({{formula}}f(t){{/formula}}). 99 +Mit Hilfe der Differenzialrechnung das lokale 100 +Minimum von {{formula}}f{{/formula}} berechnen (Da das Schaubild 101 +von {{formula}}f{{/formula}} eine nach oben geöffnete Parabel ist, ist 102 +dies auch das globale Minimum. 103 +Die Minimumstelle in {{formula}}d(t){{/formula}} einsetzen. 104 +Das Ergebnis ist der gesuchte Abstand. 92 92 {{/aufgabe}} 93 93 94 94 {{aufgabe id="Mindestabstand Punkt Gerade (3)" afb="II" kompetenzen="K1,K4,K5,K6" quelle="Clemens Baur, Ansgar Wasmer, Rüdiger Hölzel" zeit="15"}} 95 95 **Problem**: Gegeben sind eine Gerade {{formula}}g: \vec {x} = \vec{q}+t\cdot \vec {u}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und ein Punkt {{formula}}P{{/formula}}. 96 - [[image:Moeglichkeit_3.png||width="250"style="float:right"]]97 -Welcher Mindestabstand hat dieser Punkt von der Geraden? 109 + 110 + Welcher Mindestabstand hat dieser Punkt von der Geraden? 98 98 99 -Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 112 + Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 100 100 101 -Erstellen Sie für die Lösungsmöglichkeit "Orthogonalität" den Rechenweg und beschreiben Sie die einzelnen Schritte. 114 +Erstellen Sie für Lösungsmöglichkeit 3 den Rechenweg und beschreiben Sie die einzelnen Schritte. 115 + 116 +||Lösungsmöglichkeit 3: Orthogonalität 117 + [[image:Moeglichkeit_3.png||width="250"]]|| 102 102 {{/aufgabe}} 103 103 104 104 {{aufgabe id="Mindestabstand Punkt Gerade (4)" afb="II" kompetenzen="K1,K4,K5,K6" quelle="Clemens Baur, Ansgar Wasmer, Rüdiger Hölzel" zeit="15"}} 105 105 106 106 **Problem**: Gegeben sind eine Gerade {{formula}}g: \vec {x} = \vec{q}+t\cdot \vec {u}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und ein Punkt {{formula}}P{{/formula}}. 107 - [[image:Moeglichkeit_4.png||width="250"style="float:right"]]108 -Welcher Mindestabstand hat dieser Punkt von der Geraden? 123 + 124 + Welcher Mindestabstand hat dieser Punkt von der Geraden? 109 109 110 -Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 126 + Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 127 + 128 +Erläutern Sie welche Idee hinter Lösungsweg 4 steckt. 111 111 112 -Erläutern Sie welche Idee hinter dem Lösungsweg "Höhe eines Parallelogramms" steckt. 130 + 131 +||Lösungsmöglichkeit 4: Höhe eines Parallelogramms 132 + [[image:Moeglichkeit_4.png||width="250"]]|| 113 113 {{/aufgabe}} 114 114 115 115 {{aufgabe id="Mindestabstand Punkt Gerade (ges.)" afb="II" kompetenzen="K1,K4,K5,K6" quelle="Clemens Baur, Ansgar Wasmer, Rüdiger Hölzel" zeit="15"}} 116 116 117 117 **Problem**: Gegeben sind eine Gerade {{formula}}g: \vec {x} = \vec{q}+t\cdot \vec {u}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und ein Punkt {{formula}}P{{/formula}}. 138 + 139 + Welcher Mindestabstand hat dieser Punkt von der Geraden? 118 118 119 -Welcher Mindestabstand hat dieser Punkt von der Geraden? 120 - 121 -Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 122 - 141 + Beispiel: {{formula}}g:\ \vec{x}=\begin{pmatrix}-5\\5\\6\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}-3\\1\\4\end{pmatrix}; t \in \mathbb{R}{{/formula}} und {{formula}}P(5|3|1){{/formula}}. 142 + 123 123 Vergleiche die obigen 4 Lösungsmöglichkeiten und erläutere die Unterschiede (Vor- und Nachteile) der jeweiligen Lösungsideen. 124 124 125 -| Lösungsmöglichkeit 1: Hilfsebene |Lösungsmöglichkeit 2: Extremwertaufgabe126 - |[[image:Moeglichkeit_1.png||width="250"]]|[[image:Moeglichkeit_2.png||width="250"]]127 -| Lösungsmöglichkeit 3: Orthogonalität|Lösungsmöglichkeit 4: Höhe eines Parallelogramms128 - |[[image:Moeglichkeit_3.png||width="250"]]| [[image:Moeglichkeit_4.png||width="250"]]145 +||Lösungsmöglichkeit 1: Hilfsebene ||Lösungsmöglichkeit 2: Extremwertaufgabe 146 + [[image:Moeglichkeit_1.png||width="250"]]||[[image:Moeglichkeit_2.png||width="250"]] 147 +||Lösungsmöglichkeit 3: Orthogonalität ||Lösungsmöglichkeit 4: Höhe eines Parallelogramms 148 + [[image:Moeglichkeit_3.png||width="250"]]|| [[image:Moeglichkeit_4.png||width="250"]]|| 129 129 {{/aufgabe}} 130 130 131 131 {{aufgabe id="Abstand Punkt Gerade" afb="II" kompetenzen="K1,K4,K5,K6" quelle="Martin Rathgeb" zeit="10"}}