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Der Schnittpunkt ist dann. Falls keine Lösung existiert, sind die beiden Geraden verschieden und parallel ( sind linear abhängig) oder windschief. Falls unendlich viele Lösungen existieren, sind die Geraden identisch. Die Parallelität der Geraden lässt sich daran erkennen, dass die beiden Richtungsvektoren Vielfache voneinander sind. Windschief erkennt man daran, dass die Determinante ist. Lagebeziehung Gerade-Ebene: schneiden, parallel, enthalten Lagebeziehung Ebene-Ebene: schneiden, parallel, identisch Gerade und Ebene [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Falls die Ebene parametrisiert gegeben ist, bestimmt man zunächst eine Koordinatengleichung. Eine Gerade hat mit der Ebene einen Schnittpunkt, falls die Gleichung Falls die Gleichung keine bzw. Ebenen und Lagebeziehungen - MATHE. unendlich viele Lösung(en) besitzt, ist die Gerade zur Ebene parallel. (Diesen Fall kann man daran erkennen, dass der Richtungsvektor der Gerade zum Normalenvektor der Ebene senkrecht steht, d. h. ihr Skalarprodukt ist 0. ) Zwei Ebenen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Zwei Ebenen besitzen genau eine gemeinsame Gerade ( Schnittgerade), falls die beiden Normalenvektoren keine Vielfache voneinander (d. h. linear unabhängig) sind.
Falls das Gleichungssystem unendlich viele Lösungen besitzt, sind die beiden Geraden identisch. Lagebeziehungen im Raum [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Im 3-dimensionalen Raum wird ein Punkt durch seine Koordinaten, eine Gerade durch eine Parameterdarstellung und eine Ebene durch eine Koordinatengleichung oder durch eine Parameterdarstellung beschrieben (s. Ebenengleichung). Für die folgenden Untersuchungen der Lagebeziehungen mit Ebenen, lohnt es sich zu einer parametrisiert gegebenen Ebene mit Hilfe des Vektorprodukts zunächst eine Koordinatengleichung aufzustellen:. Punkt und Gerade/Ebene [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Ob ein Punkt auf einer Gerade oder einer durch eine Koordinatengleichung gegebenen Ebene liegt, prüft man wie die ebenen Fälle Punkt - Gerade nach. Deutsche Mathematiker-Vereinigung. Falls die Ebene durch eine Parameterdarstellung gegeben ist, wird zuerst eine Koordinatengleichung dazu aufgestellt (s. o. ). Zwei Geraden [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Zwei Geraden haben einen Schnittpunkt, wenn das überbestimmte lineare Gleichungssystem für genau eine Lösung besitzt.
Der Verkaufspreis pro "Handy" beträgt 40 €. Maximal kann der Betrieb täglich 4000 "Handys" herstellen (Kapazitätsgrenze). Ab welcher Ausbringungsmenge macht der Betrieb Gewinn? K(x) = 20 x +60000 E (x) = 40x G(x) = E(x) – K(x) = 40x – 20x – 60000 = 20x – 60000 ⇔20x – 60000 > 0 | +60000 ⇔20x > 60000 |: 20 ⇔x > 3000 Der Betrieb erzielt ab 3000 Handys Ausbringungsmenge Gewinn Mit welcher Ausbringungsmenge erzielt der Betrieb aus Frage 3 den maximalen Gewinn? Antwort: X max = 4000 G (4000) = 20 * 4000 – 60000 = 20000 Der Gewinn ist bei 4000 Handys pro Tag maximal. Lagebeziehungen von geraden und ebenen. Was ist ein lineares Gleichungssystem? Antwort: In der linearen Algebra stellt ein lineares Gleichungssystem eine Anzahl an linearen Gleichungen mit mindestens einer oder mehr Unbekannten dar, die alle gleichzeitig erfüllt sein müssen. [ © | Quizfragen nicht nur für Kinder] Nach oben | Sitemap | Impressum & Kontakt | Home ©
Eine Ebene beinhaltet 2 Geraden, die einen gemeinsamen Normalvektor haben. Stell euch mal ein Papierblatt vor, wobei ganz eben und in 2 Achsen dieser Blatt zu integrieren ist. Also der Blatt besitzt ja eine Länge (x) und eine Breite (y). Die z-Richtung ist im Prinzip der senkrechte Vektor (Normalvektor), der überall die Ebene senkrecht schneidet. Deshalb lässt sich eine Ebene entweder durch einen Normalvektor wie folgt: Oder durch 2 Richtungen (Geraden) auf dem Blatt (Ebene) darstellen. Lagebeziehung von Geraden und Ebenen. OA ist die Vektor-Darstellung des Punktes A wie in der Abbildung z. B: Punkte haben keine Dimensionen, jedoch werden denen koordinaten zugewiesen. Geraden beinhalten unendliche Punkte in einer geraden Richtung, die anhand von 2 darauf liegenden Punkten beschrieben werden. Deshalb haben Geraden eine Dimension. Ebenen bestehen aus unendlich vielen Geraden, die nebeneinander in eine andere Richtung als Richtung der Geraden gelegt werden. Deswegen lässt sich eine Ebene anhand von 2 Geraden bzw. Vektoren oder 3 Punkten definiert werden.
Verallgemeinerungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Da bei den Lageuntersuchungen nur multipliziert und addiert wird, lassen sich die obigen Überlegungen auch auf Ebenen/Räume über beliebigen Zahlkörpern (rationale Zahlen, komplexe Zahlen,... ) übertragen. In manchen Büchern werden zu den Objekten (Punkt, Gerade, Ebene) noch Kreis und Kugel hinzugenommen. In diesem Fall muss man dann allerdings auch quadratische Gleichungen lösen. Man kann auch Lagebeziehungen in höher dimensionalen Räumen für Punkte, Geraden, Ebenen,..., Unterräume untersuchen. Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Schnittpunkt Schnittgerade Schnittkurve Schnittwinkel (Geometrie) Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Mathematik 2. 2 (Gymnasiale Oberstufe Hessen), Cornelsen-Verlag, 2010, ISBN 978-3-464-57455-3, S. 118 Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Ebenen haben 2 Dimensionen. Eine Ebene kann verschiedene Lagen zu Punkten, Geraden oder anderen Ebenen aufweisen. Nachfolgend besprechen wir die Lagebeziehungen der Ebene zu Punkten: Lage Punkt – Ebene: Ein Punkt kann entweder auf der Ebene liegen oder halt nicht Wie prüft man dieses? Wenn die Punktkoordinaten in der Ebenengleichung stimmen, liegt der darauf und wenn nicht dann nicht. Was bedeutet darin stimmen? Das heißt, dass man die Punktkoordinaten mit x, y, z von der Ebenengleichung ersetzt. Dabei muss die Gleichung wie das Beispiel unten stimmen. Dabei muss die Gleichung wie das Beispiel unten stimmen. Lage einer Ebene und einer Geraden: Eine Gerade und eine Ebene können entweder parallel oder schneidend sein. Eine zu einer Ebene parallel verlaufende Gerade kann auch auf der Ebene liegen, sodass sie ein Teil der Ebene ist, wobei der Abstand zwischen denen gleich null ist. Wie prüft man die Lagebeziehung zwischen einer Geraden und einer Ebene? Wenn der Normalvektor der Ebene zu dem Richtungsvektor der Geraden senkrecht steht, sind die Beiden parallel.
Mathematisch ergibt sich aus den drei Ebenengleichungen (z. B. in Koordinatenform) ein LGS, das in diesem Fall eindeutig lösbar ist. 3 Ebenen können Sich aber auch in einer Geraden schneiden (es ergibt sich beim LGS eine Lösung, die von einem Parameter abhängt).