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Serlo-Content · Eigenes Frontend

/12723

Wir laden die Inhalte direkt von der Serlo API und rendern sie mit unserem UI.

Aufgabengruppe

/mathe/12723/aufgabengruppe

/mathe/12723/aufgabengruppe

Aufgabengruppe

Berechne den Abstand des Punktes von der Geraden.

Aufgabe 1

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Lösung
Voraussetzung
Abstand eines Punktes von einer Geraden berechnen
Strategie

Schritte

Stelle zunächst eine Hilfsebene in Normalenform auf, die durch den Punkt verläuft und die orthogonal zur Geraden liegt.

Wähle   als Aufpunkt und stelle die Ebenengleichung auf:  .

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um, indem du das Skalarprodukt bildest:

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Bestimme nun den Schnittpunkt der Geraden mit der Hilfsebene , setze dazu die Koordinaten von in ein und berechne :

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Umformung: -11

Umformung: \colon 11

Setze in die Gerade  ein, um den Lotfußpunkt  zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte   und  .

Alternative Lösung

Berechne den Lotfußpunkt L mit dem Skalarprodukt. Da der Lotvektor und der Richtungsvektor der Geraden orthogonal zueinander stehen müssen, muss deren Skalarprodukt 0 ergeben.

ist der Lotvektor mit L als Lotfußpunkt, ist der Richtungsvektor von .  wird nun durch die Geradengleichung von  ersetzt, da ein Punkt auf  sein soll.  ist der Aufpunkt von .

Gleichungsumformung

Setze ein.

Berechne das Skalarprodukt

Vereinfache

Umformung: -11

Umformung: \colon 11

Da jetzt bekannt ist, kannst du wie oben fortfahren. Berechne zuerst den Lotfußpunkt, indem du in die Geradengleichung einsetzt. Dann berechne die Länge von .

Aufgabe 2

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Lösung
Voraussetzung
Abstand eines Punktes von einer Geraden berechnen
Strategie

Schritte

Stelle zunächst eine Hilfsebene in Normalenform auf, die durch den Punkt verläuft und die orthogonal zur Geraden liegt.

Wähle als Aufpunkt und stelle die Ebenengleichung auf:

.

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um, indem du das Skalarprodukt bildest:

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Bestimme nun den Schnittpunkt der Geraden mit der Hilfsebene , setze dazu die Koordinaten von in ein und berechne :

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Umformung: +6

Umformung: \colon 6

Setze   in die Gerade   ein, um den Lotfußpunkt   zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte und .

Aufgabe 3

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Lösung
Voraussetzung
Abstand eines Punktes von einer Geraden berechnen
Strategie

Schritte

Stelle zunächst eine Hilfsebene in Normalenform auf, die durch den Punkt verläuft und die orthogonal zur Geraden liegt.

Wähle als Aufpunkt und stelle die Ebenengleichung auf:

.

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um, indem du das Skalarprodukt bildest:

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Bestimme nun den Schnittpunkt der Geraden mit der Hilfsebene , setze dazu die Koordinaten von in ein und berechne :

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Umformung: +29

Umformung: \colon 29

Setze   in die Gerade   ein, um den Lotfußpunkt   zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte und .

Aufgabe 4

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Lösung
Voraussetzung
Abstand eines Punktes von einer Geraden berechnen
Strategie

Schritte

Stelle zunächst eine Hilfsebene in Normalenform auf, die durch den Punkt verläuft und die orthogonal zur Geraden liegt.

Wähle  als Aufpunkt und stelle die Ebenengleichung auf:

.

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um, indem du das Skalarprodukt bildest:

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Bestimme nun den Schnittpunkt der Geraden mit der Hilfsebene , setze dazu die Koordinaten von in ein und berechne :

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Umformung: +26

Umformung: \colon 13

Setze   in die Gerade   ein, um den Lotfußpunkt   zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte  und  .