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Analytische Geometrie: Dringend ! Abiaufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:32 Do 08.12.2005
Autor: Mysterya

Hallo !
Ich brauche eure Hilfe.
Und zwar ist mir eine Pyramide gegeben mit einer rechteckigen Grundfläche, die durch die Punkte A, B, C, D charakterisiert ist. Die Spitze der Pyramide ist der Punkt S. Die beiden Diagonalen der Grundfläche schneiden sich im Punkt M. Den Punkt M habe ich bereits berechnet. Die anderen Punkte habe ich auch.

Meine Aufgabe lautet:

Die Punkte M und S bestimmen die Grade g. Auf dieser Geraden gibt es einen Punkt R, derart, dass alle Punkte A, B, C, D und S den gleichen Abstand zu R haben. Berechnen Sie die Koordinaten (!) von R.

Also die Gerade g zu berechnen ist ja kein Problem, da gibt es ja die Zweipunktegleichung. Und wie man den Abstand berechnet wüsste ich auch. Aber wie komme komme ich auf die Koordinaten von R ? Wen Ich den Absand berechne habe ich ja nur eine Längeneinheit.

Bitte heft mir. Muss das morgen vielleicht vor der Klasse vorstellen. Und weiß nicht wie das funktionieren soll.

Mysterya

        
Bezug
Analytische Geometrie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:40 Do 08.12.2005
Autor: Zwerglein

Hi, Mysteria,

> Und zwar ist mir eine Pyramide gegeben mit einer
> rechteckigen Grundfläche, die durch die Punkte A, B, C, D
> charakterisiert ist. Die Spitze der Pyramide ist der Punkt
> S. Die beiden Diagonalen der Grundfläche schneiden sich im
> Punkt M. Den Punkt M habe ich bereits berechnet. Die
> anderen Punkte habe ich auch.
>  
> Meine Aufgabe lautet:
>
> Die Punkte M und S bestimmen die Grade g. Auf dieser
> Geraden gibt es einen Punkt R, derart, dass alle Punkte A,
> B, C, D und S den gleichen Abstand zu R haben. Berechnen
> Sie die Koordinaten (!) von R.

Gehe ich recht in der Annahme, dass die Gerade g auf der Grundfläche senkrecht steht?
Dann hat der Punkt R automatisch von den 4 Punkten A, B, C und D denselben Abstand!

Es genügt daher, wenn Du z.B. den Ansatz
[mm] \overline{AR} [/mm] = [mm] \overline{RS} [/mm] machst.

Nun sind die Koordinaten von A und S ja bekannt.
Die Koordinaten von R wiederum hängen nur vom Parameter der Geraden ab, sagen wir: k.

Und der Abstand zweier Punkte berechnet sich wie üblich nach der Formel
[mm] \overline{AR} [/mm] = [mm] \wurzel{(\vec{r}-\vec{a})^{2}} [/mm]

Nun kannst Du k berechnen und daraus die Koordinaten von R.

Übrigens wär's für mich leichter gewesen, das zu erklären, wenn Du die Koordinaten der Punkte (wenigstens von A und S) sowie die Geradengleichung von g mal eingetippt hättest!

mfG!
Zwerglein

Bezug
                
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Analytische Geometrie: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:19 Do 08.12.2005
Autor: Mysterya

Also gut die Zahlenwerte:

A (4/0/0), B (4/4/2), C (0/4/2), D (0/0/0), S (2/-1/7), M (2/2/1)

g:  [mm] \vec{x}= \vektor{2 \\ 2\\1} [/mm] + t [mm] \vektor{0 \\-3\\6} [/mm]

Aber was hast du da gemacht ? Wie kannst Du denn mit R rechnen, wenn R gar nicht gegeben ist ? Was muss ich denn da jetzt rechnen ???

Mysterya

Bezug
                        
Bezug
Analytische Geometrie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:29 Do 08.12.2005
Autor: Zwerglein

Hi, Mysteria,

> A (4/0/0), B (4/4/2), C (0/4/2), D (0/0/0), S (2/-1/7), M
> (2/2/1)
>  
> g:  [mm]\vec{x}= \vektor{2 \\ 2\\1}[/mm] + t [mm]\vektor{0 \\-3\\6}[/mm]
>

Jetzt ist's für mich einfacher. Wie ich sehe, steht die Gerade g wirklich auf der Grundfläche senkrecht.

Nun zum Punkt R:
Da er auf der Geraden g liegt, muss es einen Parameter t geben, sodass für den Ortsvektor von R gilt:
[mm] \vec{r}= \vektor{2 \\ 2 \\ 1} [/mm] + [mm] t\vektor{0 \\ -3 \\ 6} [/mm]
Der Punkt R selbst hat dann also die (von t abhängigen) Koordinaten:

R(2 / 2 - 3t / 1 + 6t)

Nun die Abstände, von denen ich in meiner ersten Antwort gesprochen habe. (Ach ja: Nachdem ich die Punkte gesehen habe, nehme ich anstelle des Punktes A den Punkt D, denn der hat die "schöneren" Koordinaten - und welchen der 4 Punkten A, B, C, D man nimmt, ist ja egal):

[mm] \overline{DR} [/mm] = [mm] \wurzel{2^{2} + (2 - 3t)^{2} + (1 + 6t)^{2}} [/mm]

[mm] \overline{SR} [/mm] = [mm] \wurzel{(2 - 2)^{2} + (2 - 3t + 1)^{2} + (1 + 6t - 7)^{2}} [/mm]

Beides Gleichsetzen ergibt:
[mm] \wurzel{2^{2} + (2 - 3t)^{2} + (1 + 6t)^{2}} [/mm] = [mm] \wurzel{(2 - 2)^{2} + (2 - 3t + 1)^{2} + (1 + 6t - 7)^{2}} [/mm]

Weiter musst Du nun selbst rechnen!
Kleiner Tipp noch: Beide Seiten quadrieren, dann fallen die Wurzeln weg!

mfG!
Zwerglein




Bezug
                                
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Analytische Geometrie: Dankeschön !
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:51 Fr 09.12.2005
Autor: Mysterya

Damit müsste ich es hinbekommen. Vielen Dank für die Erklärung !
:-)

Mysterya

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