Lösungswege Mathematik Oberstufe 5, Schülerbuch

278 Geraden > Lagebeziehung und Schnittwinkel von Geraden 13 1218 Berechne den Schnittpunkt der beiden Geraden g und h. a) g: X = ​2 ​ ‒ 1 3 ​3 ​+ t · ​2 ​ ‒ 2 4 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 3 2 ​3 ​+ s · ​2 ​ 1 ‒ 1 ​3​ d) g: X = ​2 ​ ‒ 1 1 ​3 ​+ t · ​2 ​ 3 4 ​3​ h: X = ​2 ​ 11 ‒ 1 ​3 ​+ s · ​2 ​ 6 5 ​3​ b) g: X = ​2 ​ 2 ‒ 2 ​3 ​+ t · ​2 ​ ‒ 2 3 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 10 16 ​3 ​+ s · ​2 ​ 1 ‒ 4 ​3​ e) g: X = ​2 ​ 5 ‒ 2 ​3 ​+ t · ​2 ​ 1 ‒ 2 ​3​ h: X = ​2 ​ 1 3 ​3 ​+ s · ​2 ​ 2 ‒ 3 ​3​ c) g: X = ​2 ​ ‒ 3 2 ​3 ​+ t · ​2 ​ 6 9 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 3 11 ​3 ​+ s · ​2 ​ 8 ‒ 6 ​3 ​ f) g: X = ​2 ​ 1 ‒ 4 ​3 ​+ t · ​2 ​ ‒ 12 4 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 31 7 ​3 ​+ s · ​2 ​ 4 ‒ 2 ​3​ 1219 Bestimme die Lagebeziehung der beiden Geraden g und h und berechne – wenn mög®ich – deren Schnittpunkt. a) g: X = ​2 ​ ‒ 1 2 ​3 ​+ t · ​2 ​ 2 6 ​3​ h: X = ​2 ​ 11 ‒ 8 ​3 ​+ s · ​2 ​ ‒ 3 ‒ 9 ​3​ d) g: X = ​2 ​ 5 ‒ 3 ​3 ​+ t · ​2 ​ ‒ 1 5 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 18 20 ​3 ​+ s · ​2 ​ 4 ‒ 2 ​3​ b) g: X = ​2 ​ ‒ 1 ‒ 3 ​3 ​+ t · ​2 ​ ‒ 1 4 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 6 17 ​3 ​+ s · ​2 ​ 1 ‒ 4 ​3​ e) g: X = ​2 ​ 0 1 ​3 ​+ t · ​2 ​ 3 ‒ 4 ​3​ h: X = ​2 ​ 0 33 ​3 ​+ s · ​2 ​ ‒ 6 ‒ 8 ​3​ c) g: X = ​2 ​ 2 1 ​3 ​+ t · ​2 ​ 2 3 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 3 11 ​3 ​+ s · ​2 ​ ‒ 6 ‒ 9 ​3 ​ f) g: X = ​2 ​ 5 11 ​3 ​+ t · ​2 ​ 1 2 ​3​ h: X = ​2 ​ 1 3 ​3 ​+ s · ​2 ​ 2 4 ​3​ Bestimmen des Schnittpunkts zweier Geraden g und h in Parameterdarstellung Schneide(g,h) g: X = (2,4) + t * (‒ 3,5); h: X = (1,7) + s * (‒ 4,6) Schneide(g,h) = (‒ 7,19) so®ve(g(t) = h(s),t) g(t) ÷= [2,4] + t * [‒ 3,5]; h(s) ÷= [1,7] + s * [‒ 4,6] solve(g(t) = h(t), t) w t = 3 and s = 2 w g(3) = [‒ 7,19] oder h(‒ 1) = [‒ 7,19] so®ve (g(t) = h(s),t) Define g(t) = ​4 ​ 2 4 ​5 ​+ t·​4 ​ ‒ 3 5 ​5​; Define h(s) = ​4 ​ 1 7 ​5 ​+ s·​4 ​ ‒ 4 6 ​5​ so®ve(g(t) = h(s),t); {t = 3} Zwei einander schneidende Geraden sch®ießen miteinander vier Winke® ein, wobei jewei®s zwei davon g®eich sind. Da der Winke® α zwischen zwei Geraden eindeutig sein so®®te, hat man sich auf fo®gende Eigenschaft geeinigt: 0° ª α ª 90° Den Schnittwinke® zwischen den beiden Geraden kann man mit Hi®fe der Vektor-Winke®-Forme® (vg®. S. 255 und zwei Richtungsvektoren der Geraden berechnen. 1220 Berechne den Winke® zwischen den beiden Geraden g und h. g: X = ​2 ​ ‒ 2 ‒ 4 ​3 ​+ t · ​2 ​ 2 ‒ 1 ​3​; h[A = (2 1 5), B = (‒ 3 1 1)] Um den Winke® zwischen den beiden Geraden zu berechnen, werden die beiden Richtungsvektoren benötigt. Richtungsvektor von g: ​ ​_ À g ​= ​2 ​ 2 ‒ 1 ​3​ Richtungsvektor von h: ​ ​_ À h ​= ​ ​_ À AB ​= ​2 ​ ‒ 5 ‒ 4 ​3​ Da die beiden Richtungsvektoren nicht para®®e® sind, schneiden die beiden Geraden einander. Durch Einsetzen in die Vektor-Winke®-Forme® erhä®t man: cos(α) = ​ ​2 ​ 2 ‒ 1 ​3 ​· ​2 ​ ‒ 5 ‒ 4 ​3​ __ ​9 _ 5 ​·​9 __ 41 ​ ​ = ​‒ 10 + 4 _ ​9 __ 205 ​ ​ w α = 114,78°. Da jener Winke® berechnet werden so®®, der zwischen 0° und 90° ®iegt, gi®t für den spitzen Winke® α‘ = 180° – 114,78° = 65,22°. 1221 Berechne den Schnittwinke® der Geraden g und h aus Aufgabe 1218. 1222 Berechne den Schnittpunkt und den Schnittwinke® der beiden gegebenen Geraden. a) g: X = ​2 ​ 1 3 ​3 ​+ t · ​2 ​ 2 4 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 7 5 ​3 ​+ s · ​2 ​ 3 ‒ 10 ​3​ b) g: X = ​2 ​ ‒ 2 5 ​3 ​+ t · ​2 ​ 1 ‒ 3 ​3​ h: X = ​2 ​ ‒ 3 13 ​3 ​+ s · ​2 ​ ‒ 2 1 ​3​ ó Ó Techno®ogie An®eitung Schneiden von Geraden p399fh Technologie g h α α 180° – α 180° – α h g Muster Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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