0 Daumen
5,9k Aufrufe

Wie zeigt man das

Gibt es eine Formel zu dieser Aufgabe?

Zeigen Sie, dass die Geradeng : x=(256)+s(112)undh : x=(478)+t(224)zueinander parallel und verschieden sind. Geben Sie eine Gleichung fu¨r die Mittelparallele zu g und h an. \text{Zeigen Sie, dass die Geraden}\quad g: \vec{x}=\left(\begin{array}{c}{2} \\ {5} \\ {6}\end{array}\right)+s \cdot\left(\begin{array}{c}{1} \\ {1} \\ {-2}\end{array}\right)\text{und}\quad h:\vec{x}=\left(\begin{array}{c}{4} \\ {7} \\ {8}\end{array}\right)+t \cdot\left(\begin{array}{c}{-2} \\ {-2} \\ {4}\end{array}\right)\\[30pt] \text{zueinander parallel und verschieden sind. Geben Sie eine Gleichung für die Mittelparallele zu g und h an. }





 

Avatar von 2,1 k

2 Antworten

+3 Daumen

Es gibt schon eine Formel, aber die sollte man sich selber überlegen können ...

Ich habe die Geraden in der XZ-Ebene mal gezeichnet. Mit ihren Aufpunkten PgP_g und PhP_h und ihren Richtungsvektoren rgr_g und rhr_h.

Bild Mathematik

Zwei Geraden laufen parallel, wenn ihre Richtunsvektoren parallel - d.h. linear abhängig sind. Formal heißt das, es gibt eine Lösung für

rh=trgr_h=t \cdot r_g

das ist hier für t=0,5t=-0,5 der Fall. Damit ist die Parallelität gezeigt.

Verschieden sind sie dann, wenn der Aufpunkt der jeweile anderen Gerade nicht auf der einen liegt. D.h. es gibt keine Lösung für

Ph=Pg+trg(478)=(256)+t(112)P_h = P_g + t \cdot r_g \quad \begin{pmatrix} 4\\ 7\\ 8 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2\\ 5\\6 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix}1 \\1 \\ -2 \end{pmatrix}

aus der ersten Zeile folgt tx=2t_x=2 steht im Widerspruch zur dritten Zeile 86+2(2)8 \ne 6 + 2 \cdot (-2). Damit ist gezeigt, dass die Geraden verschieden sind.

Eine Mittelgerade findet man, indem man von zwei beliebige(!) Punkte auf den Geraden den Mittelpunkt MM bestimmt. Also am Einfachsten von den Aufpunkten PgP_g und PhP_h. Es ist

M=12(Pg+Ph)M = \frac{1}{2}\left( P_g + P_h \right)

Und zusammen mit einem der beiden Richtungsvektoren ist die Mittelgerade mm fertig. Welcher Richtungsvektor ist egal, da diese linear abhängig sind.

m :  x=M+trhm: \space x = M + t \cdot r_h

Avatar von 49 k
+1 Daumen

RVs auf Kollinearität bzw. Parallelität prüfen. Ist hier gegeben. Dann eine Gerade mit dem SV der anderen gleichsetzen. Falls das Lgs nicht lösbar ist sind die Geraden parallel und verschieden.

Die Mittelparalle hat denselben RV wie die beiden Geraden. Der SV der Mittelparallelen liegt auf der Mitte der Strecke vom SV von g und vom SV von h.

Avatar von 8,7 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage