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Serlo-Content · Eigenes Frontend

/13123

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

Aufgabengruppe

/mathe/13123/aufgabengruppe

/mathe/13123/aufgabengruppe

Aufgabengruppe

Berechne den Abstand der beiden windschiefen Geraden.

Aufgabe 1

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Lösung
Voraussetzung
Abstand zweier windschiefer Geraden
Strategie

Schritte

Stelle eine Hilfsebene in Parameterform auf, die die

Gerade  enthält und die parallel zur Geraden verläuft.

D.h. der Aufpunkt der Geraden ist der Aufpunkt der Hilfsebene, der Richtungsvektor der Geraden  ist der erste Richtungsvektor der Hilfsebene und der Richtungsvektor der Geraden ist der zweite Richtungsvektor der Ebene.

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um.

Stelle eine Hilfsgerade   auf, die durch den Aufpunkt  der Geraden   verläuft und die orthogonal zur Hilfsebene   liegt.

D.h. der Richtungsvektor der Geraden ist der Normalenvektor der Hilfsebene.

Bestimme den Schnittpunkt  der Hilfsgeraden  mit der Hilfsebene  .

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Umformung: +166

Löse nach auf.

Umformung: :166

Setze   in die Hilfsgerade   ein, um den Schnittpunkt   zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte und  .

Gleichungsumformung

Der Abstand der windschiefen Geraden beträgt also .

Aufgabe 2

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Lösung
Voraussetzung
Abstand zweier windschiefer Geraden
Strategie

Schritte

Stelle eine Hilfsebene   in Parameterform auf, die die

Gerade   enthält und die parallel zur Geraden   verläuft.

D.h. der Aufpunkt   der Geraden   ist der Aufpunkt der Hilfsebene, der Richtungsvektor der Geraden   ist der erste Richtungsvektor der Hilfsebene und der Richtungsvektor der Geraden   ist der zweite Richtungsvektor der Ebene.

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um .

Stelle eine Hilfsgerade auf, die durch den Aufpunkt (Koordinatenursprung!) der Geraden verläuft und die orthogonal zur Hilfsebene liegt.

D.h. der Richtungsvektor der Geraden ist der Normalenvektor der Hilfsebene.

Bestimme den Schnittpunkt  der Hilfsgeraden mit der Hilfsebene .

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Fasse zusammen.

Umformung: -9

Löse nach auf.

Umformung: :81

Setze   in die Hilfsgerade   ein, um den Schnittpunkt   zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte    und  .

Gleichungsumformung

Aufgabe 3

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Lösung
Voraussetzung
Abstand zweier windschiefer Geraden
Strategie

Schritte

Stelle eine Hilfsebene  in Parameterform auf, die die

Gerade  enthält und die parallel zur Geraden  verläuft.

D.h. der Aufpunkt der Geraden  ist der Aufpunkt der Hilfsebene, der Richtungsvektor der Geraden  ist der erste Richtungsvektor der Hilfsebene und der Richtungsvektor der Geraden  ist der zweite Richtungsvektor der Ebene.

Wandle die Hilfsebene in Koordinatenform um.

Stelle eine Hilfsgerade auf, die durch den Aufpunkt der Geraden verläuft und die orthogonal zur Hilfsebene liegt.

D.h. der Richtungsvektor der Geraden ist der Normalenvektor der Hilfsebene.

Bestimme den Schnittpunkt der Hilfsgeraden  mit der Hilfsebene .

Gleichungsumformung

Multipliziere die Klammern aus.

Umformung: +48

Löse nach  auf.

Umformung: :50

Setze   in die Hilfsgerade   ein, um den Schnittpunkt  zu bestimmen.

Berechne den Abstand der Punkte und .

Gleichungsumformung