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Kugelgleichung aus 4 gegebenen Punkten aufstellen

Schüler Allgemeinbildende höhere Schulen,

Tags: Kugelgleichung, nichtlineare analytische Geometrie

 
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Ahine

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17:12 Uhr, 18.10.2011

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Ich habe eine Frage zu folgender Rechnung:

Ermittle die allgemeine Gleichung der durch die vier Punkte A,B,C und D gehenden Kugel!
A(-5|-3|11),B(1|-7|7),C(3|5|7),D(9|-3|-17)
Ich habe folgendermaßen gerechnet:

(-5-xm)2+(-3-ym)2+(11-zm)2=r2
analog habe ich die anderen Punkte in die allgemeine Kugelgleichung eingesetzt.
Ich löste das Gleichungssystem:
25+10xm+xm2+9+6ym+ym2+121-22zm+zm2=r2
1-2xm+xm2+49+14ym+ym2+49-14zm+zm2=r2
9-6xm+xm2+25-10ym+ym2+49-14zm+zm2=r2
81-18xm+xm2+9+6ym+ym2+289+34zm+zm2=r2
Nun versuchte ich die Koordinaten von ym und zm auszudrücken, ich kam dabei aber auf
irrationale Zahlen:
16+4xm=-34ym also 817+217xm=ym
-1016136-220136xm=zm
Wenn ich diese Koordinaten nun in die allgemeine Kugelgleichung einsetze, kann ich immer noch nicht die Größe des Radius bestimmen.
Wo liegt der Denkfehler oder ist der Lösungsansatz überhaupt falsch?
Vielen Dank im Voraus!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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funke_61

funke_61 aktiv_icon

17:31 Uhr, 18.10.2011

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Dein Lösungsansatz ist eine Möglichkeit, nur verrechnet man sich sehr leicht mit diesen vier Gleichungen mit vier Unbekannten.
Ahine

Ahine aktiv_icon

18:02 Uhr, 18.10.2011

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Ja, schon, aber auch wenn ich das Gleichungssystem richtig gelöst haben sollte, habe ich immer noch nicht den Wert des Radius ermittelt!

LG,Karin
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maxsymca

maxsymca

19:17 Uhr, 18.10.2011

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Eingesetzt erhälst Du

K1:155+10m1+m12+6m2+m22-22m3+m32-r2
K2:99-2m1+m12+14m2+m22-14m3+m32-r2
K3:83-6m1+m12-10m2+m22-14m3+m32-r2
K4:379-18m1+m12+6m2+m22+34m3+m32-r2

dann

K11:K2-K1
K12:K3-K1
K13:K4-K1

GlS über m1,m2,m3 (Quadrate und r sind raus) bestimmen

[m1=-10,m2=1,m3=-9]

in K4

r=21
Frage beantwortet
Ahine

Ahine aktiv_icon

20:10 Uhr, 18.10.2011

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Vielen Dank für die Hilfestellung!
Karin