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Aufgabe:

Untersuchen Sie, ob das Dreieck ABC gleichschenklig ist.

A (1|-2|2), B(3|2|1), C(3|0|3)


Problem/Ansatz:

Da ich mir das selber beibringen muss, habe ich bei der Umsetzung immer etwas Schwierigkeiten, also ich weiß nicht, wie ich das lösen kann. Da ich davon mehrere Aufgaben habe, würde es mir sehr helfen, falls mir das jemand exemplarisch an der Aufgabe erklären könnte.

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Hallo,

berechne die Länge der Vektoren AB, AC und BC. Sind zwei von ihnen gleich lang, handelt es sich um ein gleichschenkliges Dreieck.

Bestimme also zunächst die Verbindungsvektoren und bestimme dann ihre Länge.

\(\overrightarrow {AB}=\begin{pmatrix} 3\\2\\1 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 1\\-2\\2 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 2\\4\\-1 \end{pmatrix}\\ \mid\overrightarrow{AB}\mid=\sqrt{2^2+4^2+(-1)^2}=\sqrt{21}=4,58\)

Bei den anderen beiden Vektoren gehst du ebenso vor.

[spoiler]

\(\overrightarrow {AC}=\begin{pmatrix} 3\\0\\3 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 1\\-2\\2 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 2\\2\\1 \end{pmatrix}\\ \mid\overrightarrow{AC}\mid=\sqrt{2^2+2^2+1^2}=3\\ \overrightarrow {BC}=\begin{pmatrix} 3\\0\\3 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 3\\2\\1 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 0\\-2\\2 \end{pmatrix}\\ \mid\overrightarrow{BC}\mid=\sqrt{0^2+(-2)^2+2^2}=2,83\)

Das Dreieck ist also nicht gleichschenklig.

[/spoiler]

Gruß, Silvia

Avatar von 40 k

Vielen lieben Dank für die Hilfe und Mühe! Das hat mir beim Verständnis sehr weitergeholfen.

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\( \vec{AB} \)=\( \begin{pmatrix} 2\\4\\-1 \end{pmatrix} \) Länge \( \sqrt{21} \)

\( \vec{AC} \)=\( \begin{pmatrix} -2\\2\\1 \end{pmatrix} \) Länge 3

\( \vec{BC} \)=\( \begin{pmatrix} 0\\-2\\2 \end{pmatrix} \) Länge \( \sqrt{8} \).

Es gibt keine gleichlangen Seiten.

Avatar von 123 k 🚀
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Also du könntest folgendermaßen vorgehen:

Bei einem gleichschenkligen Dreieck sind mindestens zwei Seiten des Dreiecks gleich lang sind. Du hast in deinem Fall nur die Eckpunkte des Dreiecks gegeben, nämlich \( A, B \) und \(C\). Die "Seiten" von diesem Dreieck erhältst du indem du den Vektor zwischen den Punkte bestimmst, d.h. du musst/ solltest \( \vec{AB}, \vec{BC} \) und \( \vec{AC}\) bestimmen. Sobald du das gemacht hast musst du die Länge der Vektoren bestimmen, dazu zeig ich dir ein Beispiel:

Neben wir als Beispiel den Vektor \( \vec{AC} \). Zuerst berechnen wir den Vektor:

Dies machst du so \( \vec{AC} \)\(  =C - A = \)\( \begin{pmatrix} 3\\0\\3 \end{pmatrix} \) - \( \begin{pmatrix} 1\\-2\\2 \end{pmatrix} \) = \( \begin{pmatrix} 3 - 1\\0 - (-2)\\3 - 2 \end{pmatrix} \) =\( \begin{pmatrix} 2\\2\\1 \end{pmatrix} \). Nun bestimmen wir die Länge des Vektors \( \vec{AC} \).

Die Länge eines Vektors bestimmt man folgendermaßen: \(| \vec{AC} |\)\( =  |\begin{pmatrix} 2\\2\\1 \end{pmatrix} | = \) \( \sqrt{2^{2} + 2^{2} + 1^{2}} \) = \( \sqrt{9} = 3 \). Das heißt der Vektor \( \vec{AC} \) = \( \begin{pmatrix} 2\\2\\1 \end{pmatrix}  \) hat die Länge 3. Dasselbe machst du mit dem Vektor \( \vec{BC} \) und \( \vec{AB} \), kommt hier bei einem dieser beiden Vektoren oder aber auch bei beiden ebenfalls eine Länge von 3 raus so weist du, dass das Dreieck gleichschenklig ist. Warum ich sage bei beiden? Denn dann wäre das Dreieck gleichseitig und ein gleichseitiges Dreieck ist automatisch ein gleichschenkliges Dreieck! Hoffe ich konnte dir helfen!

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AB = B - A = [3,2,1] - [1,-2,2] = [2,4,-1]

|AB| = |[2,4,-1]| = √(2² + 4² + 1²) = √21

AC = [2,2,1]

|AC| = 3

BC = [0,-2,2]

|BC| = √8

Das Dreieck ist nicht gleichschenklig.

Avatar von 480 k 🚀

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