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Überprüfung ob Schnittpunkt S im Dreieck ABC liegt

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Schnittpunkt, Vektor

 
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DonPala

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20:25 Uhr, 05.06.2011

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Gegeben sind die Punkte A(-3|7|2),B(2|3|5),C(-6|2|-2), die die Ebene E:x=(2|3|5)+µ*(-5|4|-3)+l(-8|-1|-7) ergeben. Außerdem ist da noch die Gerade g:x=(2|7|5)+o(1|3|2), sie schneide Ebene E am Punkt S=(6,4|20,2|13,8).

Jetzt soll geprüft werden, ob Grade g Ebene E innerhalb des Dreiecks, dass durch die Punkte oben entsteht oder außerhalb schneidet und da habe ich keine Ahnung wie ich das prüfe.


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Schnittpunkte bestimmen

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Gerd30.1

Gerd30.1 aktiv_icon

08:42 Uhr, 06.06.2011

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Sind da nicht einige Informationen redundant (überflüssig). Ich verstehe die Aufgabe so, dass überprüft werden soll, ob S innerhalb des Dreicks ABC liegt oder nicht. Wenn das so sein soll, dann musst du nur überfprüfen, ob die Gleichung OS=OA+λAB+μAC ein eindeutige Lösung hat.
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Yokozuna

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11:33 Uhr, 06.06.2011

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Hallo,

S ist ja der Schnittpunkt der Geraden g mit der Ebene E. Da S also in der Ebene E liegt, hat die von gerdware angegebene Gleichung natürlich auch eine eindeutige Lösung. Das beweist aber noch nicht, daß S innerhalb des Dreiecks ABC liegt. Dazu muß man die zu S gehörenden Werte μ und λ betrachten. Gilt



0 μ 1 und 0 λ 1 , dann liegt S innerhalb des von A B und A C aufgespannten Parallelogramms, dessen eine Hälfte ja das Dreieck ABC ist. Soll der Punkt S innerhalb des Dreiecks ABC liegen, muß zusätzlich noch λ + μ 1 gelten. Wenn ich von der in der Aufgabenstellung angegebenen Ebenengleichung ausgehe, ist μ = 18 5 und λ = 14 5 . Da beide Werte noch nicht einmal das erste Kriterium erfüllen, liegt S außerhalb des Parallelogramms und damit auch außerhalb des Dreiecks.

Viele Grüße

Yokozuna

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rundblick

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12:24 Uhr, 06.06.2011

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.. Punkte A(−3|7|2),B(2|3|5),C(−6|2|−2),

Punkt S=(6,4|20,2|13,8).

"Jetzt soll geprüft werden, ob Grade g Ebene E innerhalb des Dreiecks schneidet "


Da die Gerade g nicht in der Ebene liegt, ist S der einzige Punkt von g in der Ebene E

Um zu sehen, dass S NICHT innerhalb des Dreiecks liegt
genügt es zB , den Grundriss anzuschauen (die senkrechte Projektion von Dreieck und S
in die xy-Ebene (S' liegt weit ausserhalb A'B'C')


oder noch einfacher:
wenn S innerhalb von ABC wäre , dann müsste
6,4 dh der x-Wert von S innerhalb der Grenzen -6<x<2 sein
oder
20,2 dh der y-Wert von S innerhalb der Grenzen 2<y<7 sein
usw.
fertig: S ist ausserhalb !-

in diesem offensichtlichen Fall mal ganz ohne Rechnung ..

oder?



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Yokozuna

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13:28 Uhr, 06.06.2011

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Ja, so eine einfache Intervallbetrachtung dürfte in diesem Fall völlig ausreichen. Aber ich mache ja im Grunde auch nur Intervallbetrachtungen und ich muß dazu auch keine großen Berechnungen mehr anstellen, den die Parameter μ und λ fallen ja bei der Berechnung von S ohnehin an.

Viele Grüße
Yokozuna

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rundblick

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14:15 Uhr, 06.06.2011

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@ Yokozuna

" fallen ja bei der Berechnung von S ohnehin an."


Nun, wenn ich die Aufgabe zu Beginn richtig gelesen habe, ist S doch
vorgegeben? Also : da gibt es nichts zu berechnen;
(es sei denn, man traut "dem Frieden" nicht und will sicherheitshalber
kontrollieren, wo S denn überall herumliegt .. in E? ..auf g? .. na ja, es liegt ..)

Um nicht falsch verstanden zu werden: ich habe absolut nichts gegen Mitmenschen,
die gerne in fest vorgegebenen, bewährten Spuren bleiben und dort gut und viel rechnen


Nur, wenn möglich, ziehe ich es halt vor, erst mal genau hinzuschauen, da ich lieber
denke als rechne.
Und gelegentlich bringt ja ein daraus dann resultierender Denkanstoss einen
Fragensteller vielleicht sogar auf eine neue noch nicht allzu eingefahrene Bahn..

na ja
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Yokozuna

Yokozuna aktiv_icon

14:33 Uhr, 06.06.2011

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@rundblick
Also wenn S bereits gegeben war, gebe ich Dir völlig recht. Wozu soll dann aber die Gerade g gut sein. Ich denke deshalb, es waren die Punkte A,B und C sowie die Gerade g gegeben und die Aufgabe bestand aus den folgenden Teilen:
1. Gleichung der Ebene E durch die Punkte A,B und C bestimmen
2. Schnittpunkt S der Geraden g mit der Ebene E bestimmen
3. Entscheiden, ob S innerhalb oder außerhalb des Dreiecks ABC liegt
Die Punkte 1. und 2. hat DonPala bereits erledigt und nur beim 3. Punkt hatte er Schwierigkeiten. So sehe ich das. Aber ob Deine Vermutung richtig ist (S bereits gegeben) oder meine Vermutung (S war zu berechnen), kann uns nur DonPala mitteilen (wäre schön, wenn er es täte).

Viele Grüße
Yokozuna

DonPala

DonPala aktiv_icon

14:58 Uhr, 06.06.2011

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Erstmal danke für die rege Beteiligung. Tut mir leid, dass ich jetzt erst antworte, aber ich war von 8 Uhr bis 14 Uhr in der Schule, deswegen keine Beteiligung meinerseits. Yokozuna, du hast recht mit deiner Aufgabenliste, das sind ziemlich genau - bis dahin - die Aufgabenformulierungen. Diese Information habe ich erstmal weggelassen, weil die ersten 2 Aufgaben relativ schnell erledigt waren.
Mein Hauptproblem ist hierbei, dass mein Lehrer sehr viel Wert auf Form etc. legt und ich befürchte, dass er das mir morgen in einer Klausur vorsetzt und eine Rechnung oder zu mindest längere Begründung der Lösung erwartet.

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