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abitur 2024 lösungen vektoren

Schüler Gymnasium, 13. Klassenstufe

Tags: Abituraufaben, Mathe 12 Klasse

 
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mariakrueger

mariakrueger aktiv_icon

12:39 Uhr, 20.02.2025

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Hallo,
Ich löse gerade das Mathe Abitur 2024, Aufgabe Teil B1 und B2 vektorielle Geometrie Prisma. Ich habe b1,2 gelöst und diese Aufgabe mit den Lösungen verglichen. Meine Lösungen stimmen nicht überein mit den Abi Lösungen, weil die Abitur Lösungen nur eine Gleichung angeben. Jetzt weiß ich nicht genau ob ich die Aufgaben richtig gelöst habe.

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Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Roman-22

Roman-22

13:29 Uhr, 20.02.2025

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Die Parameterdarstellung der Ebene, welche du für Aufgabe b)(1) angibst, ist richtig, der Normalvektor für b)(2) aber nicht.

Diesen Normalvektor erhält man am einfachsten durch das Kreuzprodukt MF×MSt. Dabei ergibt sich sogar genau der in der Angabe genannte Normalvektor. Jedes Vielfache davon wäre natürlich ebenfalls eine korrekte Lösung.

Dein umständlicherer Ansatz mit dem Gleichungssystem sollte auch funktionieren, wobei du aber schon auch selbst imstande sein solltest, dieses ohne Zuhilfenahme eines CAS/GTR zu lösen.
Jedenfalls ist bei der Lösung des Systems (die zwei Gleichungen in n1,n2 und n3 sind noch richtig EDIT: bei der zweiten hat sich ein Indexfehler eingeschlichen; siehe Antwort weiter unten) etwas schief gegangen.
Abgesehen davon, dass deine ni jetzt plötzlich x,y und z heißen sollen, wäre eine richtige Lösung, will man sie von n2=y=c1 (warum nun schon wieder eine neue Bezeichnung?) abhängig darstellen

n1=-43n2
n2=n2
n3=-415tn2 ( und NICHT wie von dir angegeben n3=t-315 !)

Wählt man nun zB n2=-15, so ergibt sich der in der Angabe genannte Vektor. Jede beliebige andere Wahl für n20 ergibt aber auch einen gültigen Normalvektor.
mariakrueger

mariakrueger aktiv_icon

13:43 Uhr, 20.02.2025

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Die Variabeln haben sich verändert, da ich die Aufgaben mit cas gelöst habe und das nicht detailliert aufschreiben musste. Und habe das ausversehen zu kompliziert aufgeschrieben, tut mir leid das war mein Fehler. n1 und n2 habe ich verstanden, nur verstehe ich nicht wie du auf n3 gekommen bist. Könntest du mir deine Schritte detailliert erläutern?
Antwort
Roman-22

Roman-22

13:57 Uhr, 20.02.2025

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> nur verstehe ich nicht wie du auf n3 gekommen bist.
Durch Lösen des Gleichungssystems kommst du auch dort hin. Versuch es mal.
Natürlich sollte auch dein CAS dieses Ergebnis ausspucken - ich vermute, dass du bei der Eingabe der Gleichungen etwas falsch gemacht hast - vielleicht vergessen ein Klammerpaar zu setzen oder Tippfehler gemacht.
Wenn du nicht hinkommst, dann führe deine Rechnung für die Lösung des Systems hier detailliert aus, dann werden wir den Fehler schon finden.
Dennoch möchte ich wiederholen, dass es meiner Meinung nach mit dem Kreuzprodukt (= Ex-Produkt, äußeres Produkt) einfacher ist.

> Könntest du mir deine Schritte detailliert erläutern?
Auch ich erlaube mir Faulheiten und so habe ich auch ein CAS genutzt ;-)
Ich werde dir die Aufgabe hier also nicht haarklein vorrechnen, helfe aber bei zeitnaher Antwort gerne bei der Fehlersuche.

P.S.: Dass dein CAS die Variablen unbedingt x,y, und z benannt haben möchte und die Lösung dann abhängig von einer frei wählbaren Konstanten c1 ausgibt, war schon klar. Aber deswegen muss man diese Bezeichnungen ja nicht im eigenen Aufschrieb übernehmen, wenn man dort aus gutem Grund bereits andere Bezeichner eingeführt hat.

P.P.S.: Ich bemerkte gerade, dass du bei der Angabe der zweiten Gleichung einen Indexfehler gemacht hast.
B
Wenn du den aus der ersten Gleichung gewonnen Ausdruck für n1 da einsetzt und nach n3 auflöst, bekommst du jedenfalls das gewünschte richtige Ergebnis n3=-415tn2.
Dieser Fehler allein kann aber auch nicht die Ursache für dein falsches CAS Ergebnis sein, denn damit würde sich nur n3=t-75n2 ergeben und nicht dein n3=t-315.

mariakrueger

mariakrueger aktiv_icon

15:12 Uhr, 20.02.2025

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Habe den Normalvektor durch das Kreuzprodukt berechnet, ist auch richtig.Ich glaube mein Problem liegt einfach beim Cas. Habe die Paramteregleichung auch umgeändert weil ich bei der vorherigen gleichen nicht auf das richige n3 gekommen bin. Lade zusätzlich noch die Bilder hoch, dann kannst du mir vllt weiter helfen.

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mariakrueger

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15:12 Uhr, 20.02.2025

Antworten
M

mariakrueger

mariakrueger aktiv_icon

15:17 Uhr, 20.02.2025

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De Indexfehler war leider ein nur Schreibfehler.
Antwort
Roman-22

Roman-22

15:58 Uhr, 20.02.2025

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> Lade zusätzlich noch die Bilder hoch, dann kannst du mir vllt weiter helfen.
Wobei? Du hast doch schon das richtige Ergebnis mit dem Kreuzprodukt berechnet.
Beim CAS kann ich dir leider nicht helfen, da ich ja nicht weiß, welches System du verwendest, ich dieses vermutlich auch nicht kenne und ich auch nicht sehe, was genau du da wo eintippst.

Der Vektor FSt den du jetzt anstelle von MSt verwendest ist ohnehin die geschicktere Wahl (wegen der zusätzlichen Null und weil das t nur solo vorkommt).

Aus der ersten Gleichung

3n1+4n2=0

folgt doch unmittelbar

n1=-43n2

und aus der zweiten Gleichung

tn1-5n3=0

folgt

n3=15tn1.

Jetzt setz dort einfach den Ausdruck für n1 ein und du bekommst

n3=-415tn2.

Jetzt wählst du einen beliebigen Wert ungleich Null für n2 und erhältst einen Normalvektor.
Aufgrund der Darstellung von n3 bietet sich n2=15 oder n2=-15 an.