Abstandsberechnungen in der linearen Algebra

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Optiwell2 Auf diesen Beitrag antworten »
Abstandsberechnungen in der linearen Algebra
Hallo Leute,

ich schreibe morgen eine Klausur und zerbreche mir den Kopf über folgende Aufgabe:

Ein Helikopter fliegt bei schlechter Sicht auf ein eben ansteigendes Bergmassiv zu, welches die Punkte P (0/5/0) Q (5/10/2) R(10/10/2) beschrieben wird. Der Helikopter ddurchfliegt die Punkte A (1/6/1) und B (2/7/1).

Aufgabenteil c.)

100m ist der erlaubte Mindestabstand (vom Bergmassiv). In welchem Punkt muss der Pilot spätestens auf Steigflug umschwenken? Wie lautet der neue Kurs?

----------------------------------

So:

Natürlich kann man mit den 3 Punkten eine Normalengleichung für die Ebene des Bergmassivs aufstellen.

(In der Formel sollen Punkte Vektoren darstellen!)


E: ( x- (0/5/0))* (0/2/-5) = 0

So dann hat man auch die Gerade der Flugbahn:

g: x = (1/6/1)+ u* (1/1/0)

Eigentlich muss man nur noch mit der Hesschen Normalenform eine Gleichung für den Abstand der Gerade zur Ebene bilden und diese Gleich 0,1 setzten. Dannach nach dem Geradenparameter u auflösen und wegen dem Betrag zwei Ergebnisse für u erhalten, die man in die Geradengleichung einsetzten kann. Aber hier scheitert es! Ich komme nicht auf die richtigen Werte für u.


Mein Ansatz:

I I --> bedeutet Betrag

d(g,E) = I ((1/6/1) + u* (1/1/0) - (0/5/0) ) * 1/wurzel(29) * (0/2/-5) I = 0,1


kann mir jemand helfen diese Gleichung zu lösen?

Danke!
Optiwell2 Auf diesen Beitrag antworten »

Ok Leute, um es noch zu vereinfachen:

Im Grunde genommen geht es um die Löung hiervon:



I (2+U/2+U/1)*(0/-2/5) * 1/Wurzel(29) I = 0,1


daraus resultiert doch:

I (2U-3) * 1/Wurzel(29) I = 0,1

oder etwa nicht? Wie löse ich jetzt weiter auf????
Maddin17 Auf diesen Beitrag antworten »

kannst du mir mal erklären, wie du auf I (2U-3) * 1/Wurzel(29) I = 0,1 kommst?!
Maddin17 Auf diesen Beitrag antworten »

(1|6|1) + u*(1|1|0)-(0|5|0)*1/wurzel(29)*(0|2|-5) =
(1|6|1) + (u|u|0)-(0|10|0)*1/wurzel(29) =
(1+u | 6-10/wurzel(29) + u | 1)

oder?

dann den Betrag dieses Vektors ausrechnen ... weisst du, wie das geht?
Optiwell2 Auf diesen Beitrag antworten »

Vorsicht. Da ist noch eine Klammer dabei.
Deshalb kannst du den Vektor (0|2|-5) nicht mit (0|5|0) multiplizieren.

Als erstes muss man den Term in der Klammer ausrechnen also:

(1/6/1) + u* (1/1/0) - (0/5/0)

das wäre erstmal:

(1/1/1) + u* (1/1/0)

dann folgt

(1/1/1) + (u/u/0)

und somit

(1+u/1+u/1)

damit bliebe

I (1+u/1+u/1) * 1/wurzel(29) * (0/2/-5) I = 0,1
Maddin17 Auf diesen Beitrag antworten »

ahso gut, die zweite Klammer is mir vorhin durch die Lappen gerutscht Big Laugh sorry^^

ja gut, dann kann man jetzt doch die beiden Vektoren ((1+u/1+u/1) und (0/2/-5)) miteinander verrechnen, den Bruch mit der Wurzel kann man erstmal aus dem Betrag rausziehen (is ja eh positiv) und dann den Betrag des Vektors berechnen?!
 
 
Optiwell2 Auf diesen Beitrag antworten »

das hieße für die beiden verktoren ((1+u/1+u/1) und (0/2/-5)) :

(-3+2U)

somit:

I (-3+2U)* 1/Wurzel(29) I = 0,1 > * Wurzel(29)

I -3+2U I = 0,1*Wurzel(29)

nun müsste man meinen :

U = (( 0,1*Wurzel(29) ) +3 ) / 2

das Ergebnis stimmt aber nicht mit der vorgegebenen Lösung -.-

Die sagt für U = 0,23
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