Lösungswege Mathematik Oberstufe 6, Schülerbuch

188 Geraden im Raum > Lagebeziehungen von Geraden im Raum 11 Berechne den Schnittpunkt der Geraden a und b. a) ​a:X = ​( ​ 1 2 ​ 3 ​) ​+ s · ​( ​ 1 2 ​ 3 ​)​ b : X = ​(​ 2 4 ​ 6 ​) ​+ t · ​(​ 0 1 ​ 0 ​)​ b) ​a:X = ​(​ − 1 1 ​ ​ 0 ​) ​+ s · ​(​ 0 1 ​ 0 ​)​ b : X = ​(​ − 1 6 ​ ​ 0 ​) ​+ t · ​(​ − 3 1 ​ ​ 3 ​)​ c) ​a:X = ​(​ − 2 10 ​ ​ 1 ​) ​+ s · ​(​ − 2 5 ​ ​ − 3 ​)​ b : X = ​(​ − 1 1 ​ ​ 11 ​) ​+ t · ​(​ − 3 1 ​ ​ 4 ​)​ Löse das Problem von der Motivationsseite auf S. 182. Bestimme die Lagebeziehung der Geraden g und h. s​, t, ∈ ℝ​ g​:X = ​(​ − 3 1 ​ ​ 2 ​) ​+ s · ​(​ − 3 0 ​ ​ − 4 ​)​ ​h:X = ​( ​ 1 2 ​ − 6 ​) ​+ t · ​( ​ 2 ​ − 1 ​ 0 ​)​ Stelle fest, ob die Geraden f und g windschief oder schneidend sind und berechne gegebenenfalls den Schnittpunkt S. a) ​a:X = ​( ​ 1 2 ​ 3 ​) ​+ s · ​(​ 2 2 ​ 3 ​)​ b : X = ​(​ 3 1 ​ 6 ​) ​+ t · ​(​ 3 1 ​ 0 ​)​ b) ​a:X = ​(​ − 1 2 ​ ​ 0 ​) ​+ s · ​(​ 2 0 ​ 1 ​)​ b : X = ​(​ − 1 3 ​ ​ 1 ​) ​+ t · ​(​ − 2 1 ​ ​ 0 ​)​ c) ​a:X = ​(​ − 1 2 ​ ​ 9 ​) ​+ s · ​(​ − 2 3 ​ ​ − 3 ​)​ b : X = ​(​ 2 1 ​ 7 ​) ​+ t · ​(​ − 3 1 ​ ​ 2 ​)​ Gegeben sind die beiden Geraden g und h. Beschreibe die notwendigen Schritte um zu beweisen, dass g und h windschief sind. s​, r ∈ ℝ​ ​g:X = P+s·​ ⎛ ⎜ ⎝ ​ ​x ​g​ ​y ​ ​ g​​ ​z ​g​ ​ ⎞ ⎟ ⎠ ​ ​h:X = Q+t·​(​ ​x ​h​ ​y ​ ​ h​​ ​z ​h​ ​)​ Zwischen parallelen und identischen Geraden unterscheiden Bestimme die Lagebeziehungen der Geraden g​ :X = ​( ​ 2 ​ − 1 ​ 3 ​) ​+ t · ​(​ − 1 1 ​ ​ 2 ​) ​zu den Geraden ​h​1 ​und ​h​2​. ​h ​1 ​: X = ​(​ − 1 2 ​ ​ 9 ​) ​+ s · ​( ​ 2 ​ − 2 ​ − 4 ​)​ ​h ​2 ​: X = ​( ​ 1 0 ​ 1 ​) ​+ s · ​(​ − 3 3 ​ ​ 6 ​)​ Da die Richtungsvektoren der Geraden ​h​1 ​und ​h​2 ​parallel (Vielfache) zum Richtungsvektor von g sind, können ​h​1 ​und ​h​2 ​parallel zu g oder identisch mit g sein. Bildet man den Vektor zwischen zwei Punkten von g und ​h​1​, erhält man: ​(​ − 1 2 ​ ​ 9 ​) ​− ​( ​ 2 ​ − 1 ​ 3 ​) ​ = ​(​ − 3 3 ​ ​ 6 ​)​. Dieser Vektor ist parallel zu den Richtungsvektoren der beiden Geraden, also sind die Geraden identisch. Bildet man den Vektor zwischen zwei Punkten von g und ​h​2​, erhält man: ​( ​ 1 0 ​ 1 ​) ​− ​( ​ 2 ​ − 1 ​ 3 ​) ​ = ​( ​ − 1 1 ​ ​ − 2 ​)​. Dieser Vektor ist nicht parallel zu den Richtungsvektoren der Geraden, also sind die Geraden parallel. g G H GH h1 g h2 G H GH 745 746 tAG-R 3.4 M1 747 t 748 Ó Arbeitsblatt Lage von Geraden im Raum 4y2d2k AG-R 3.4 M1 749 Ó Technologie Anleitung Geraden schneiden g96437 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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