Orthogonale Ebenen

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Vagnard Auf diesen Beitrag antworten »
Orthogonale Ebenen
Hallo, ich habe folgendes Problem:

Geg. Sind 2 Pkte. A und B und eine Ebene E. Bestimmen Sie eine Gleichung einer Ebene F, für die gilt: F geht durch die Pkte. A und B und ist zur Ebene E orthogonal.

A (2\-1\7) ; B (0\3\9) ; E: 2x1 + 2x2 + x3 = 7


Da ich eine ziemliche Null in Mathe bin hab ich leider keine Ahnung wie ich das lösen soll…
Habs aber trotzdem mal versucht.



Habe erst mal probiert den Normalenvektor zu bestimmen:

(2\-1\7) * (n1 \n2 \n3 )= 0 und (0\3\9) * (n1 \n2 \n3 )= 0


kam dann auf das LGS:

2n1 - n2 + 7n3
3n2 + 9n3

Ergebnis war dann, bei n2 =1:

n1 = - 3\8
n2 = 1
n3 = - 1\3

und damit komme ich nicht weiter...

Danke schon mal im Voraus
brunsi Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Orthogonale Ebenen
kleiner tipp, den normalvektor der Ebene E kannste einfach aus der Gleichung ablesen.

hast du dir schon versucht das Problem mittels einer Skizze zu visualisieren?
Vagnard Auf diesen Beitrag antworten »

den Normalenvektor von E kann ich ablesen, aber wie kann ich denn den von F erkenne? Dazu bräuchte ich doch erst mal eine Gleichung von F...oder?
brunsi Auf diesen Beitrag antworten »

der Normalenvektor von E steht senkrecht auf E.
und du suchst eine Ebene F, die orthogonal zur Ebene E ist!!

die Gerade durch die Punkte A und B hat ja einen Richtungsvektor, der schon einmal als ein Spannvektor der Ebene F genutzt werden kann.
Zudem kannst du einen der beiden gegebenen Punkte als Ortsvektor nutzen.

Nun benötigst du nur noch einen zweiten Spannvektor. Wie erhälst du denn diesen?
Vagnard Auf diesen Beitrag antworten »

Ich verzweifel so langsam smile

also, wenn der Normalenvektor von E orthogonal zu dem von F stehen muss, müsste es doch eigentlich heissen:

n von F: (2\-1\-2)

Wenn ich dann jetzt einen der Punkte, A oder B, als Ortsvektor einsetzte und ich mich bei der bestimmung von u nicht vertan habe müsste es doch eigentlich heissen:


F: x = (2\-1\7) + r*(-2\4\2) + s*v

aber wie ich jetzt den zweiten Spannvektor ermittle (müsste doch dann v sein) weiß ich nicht... traurig

P.S.: Ich hab leider keine Ahnung wie ich die Vektoren Pfeile mache.
Vagnard Auf diesen Beitrag antworten »

Also gut, hab dann doch noch mal ein paar stündchen rumprobiert und bin für mich auf folgendes gekommen, hab nur leider keine Ahnung ob das richtig ist...:


Zuerst habe ich versucht den Normalenvektor von F zu bestimmen, der dann eigentlich heissen müsste: (2\-1\-2)
Dann hätte ich die Ebenform:

F: 2x1 - 2x2 - 2x3 = b

um b zu ermitteln müsste ich doch dann den Stützvektor, heisst A in die Gleichung einsetzen, womit ich dann auf -9 kommen würde.

Dann habe ich versucht das in die Parameterform umzuwandeln, um die beiden Punkte, A und B, in die Ebene zu bekommen:

F: x = (2\-1\7) + r * (-2\4\-2) + s * (1\0\1)

Den letzten Spannvektor habe ich versucht zu ermitteln, indem ich die Ebenenform gleich null gesetzt habe und x3 = 1 sowie x2= 0 gesetzt habe.

Mein Problem ist jetzt das ich nicht weiß ob das auch nur im Ansatz richtig ist, bitte um hilfe
 
 
MrPSI Auf diesen Beitrag antworten »

also mich würde es wirklich interessieren, wie du es geschafft hast den Normalvektor der Ebene F zu bestimmen, so viel ich weiß geht das nämlich ohne Ebene oder Kreuzprodukt nicht Augenzwinkern .

Was du zum Aufstellen von F benötigst sind zwei Spannvektoren.
Den ersten hast du ja aus A und B berechnet.
Jetzt fehlt ja nur noch der zweite.

Tipp: Um den zweiten Vektor zu finden, sollte dir die Ebene E behilflich sein.

Anmerkung: Bitte benutz in Zukunft anstatt x1, x2 und x3 lieber die Variablen x,y und z.
brunsi Auf diesen Beitrag antworten »

jup mit deren normalvektor nicht wahr?!!
riwe Auf diesen Beitrag antworten »

das ist mir zu kompliziert zu lesen.
du hast 1 spannvektor AB, der 2. benötigte vektor ist der normalenvektor von E, da ja die beiden ebenen E und F orthogonal sind.
was bedeutet, dass n in F liegt.
und mit dem kreuzprodukt AB x n ergibt sich der gesuchte normalenvektor n_F der Ebene F. mit der normalvektorform

bist du am ziel, das möglicherweise y - 2z + 15 = 0 lautet
werner
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