Normalvektor mit vorgegebener Länge berechnen

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mathegene Auf diesen Beitrag antworten »
Normalvektor mit vorgegebener Länge berechnen
Ein Spiegelteleskop ist nach der Fläche ausgerichtet. Diese Fläche wird durch die Vektoren a=(-30/5/20) und b=(-30/5/20) aufgespannt.

Berechnen Sie den Lotvektor mit der Länge 15!

Ansatz:

(1) a*n=-30*n1+5*n2+20*n3=0
(2) b*n=30*n1+15*n2+0*n3=0
-----------------------------------------------------
Gewählt wird von mir n2=0,2

n2 in (2)

(3) -30*n1+15*0,2=0
-30*n1+3=0
n1=3/30.........1/10.....0,1
-------------------------------------------------------
n1 in (1)

(4) -30*1/10+5*0,2+30*n3=0
-3+1+20*n3=0 /+3/-1
20*n3=2 / :20
n3=2/20........=1/10..........0,1
-----------------------------------

n=(n1/n2/n3)*15
n=(0,1/0,2/0,1)*15
n=(1,5/3/1,5)

Probe: wurzel (1,5²+3²+1,5²)=3,67 nicht 15....wie gehts weiter?

MFG unglücklich
Mi_cha Auf diesen Beitrag antworten »

Stimmen die Werte aus deinem Ansatz? Sie passen nämlich nicht zur Aufgabenstellung.
mathegene Auf diesen Beitrag antworten »

Nein stimmen nicht..also auch die Rechnung nicht..sorry.

Also ich habe mir folgendes dazu gedacht:

Ich berechne mit dem Gleichungssystem den Normalvektor.
Dann den Einheitsnormalenvektor und multipliziere den mit 15.
Stimmts?

MFG
Mi_cha Auf diesen Beitrag antworten »

so kannst du es machen.

Alternativ geht auch Folgendes:
berechne den Normalenvektor.
Ermittele dessen Länge und multipliziere ihn dann derart, dass er die Länge 15 erhält.
mathegene Auf diesen Beitrag antworten »

Ich schreibe hier einmal meinen Rechenweg auf:

(1) a*n=-30*n1+5*n2+20*n3
(2) b*n=30*n1+15*n2+0*n3=0
--------------------------------------------------
(3)..(1)+(2) 20n2+20n3=0

n2 wird gewählt mit ..n2=1

(3) 20*1+20n3=0 /-20
20n3=-20 /20
n3=-1
--------------------------------------------------
n3 in (1) -30n1+5*1+20*-1=0
-30n1+5-20=0 /+20
-30n1+5=20 /-5
-30n1=15 /-30
n1=1- 15/30=-0,5


n=(-0,5/1/-1)
Länge vom Normalenvektor= wurzel (0,5²+1²+1²)=1,5LE

- Nun berechne ich den Normaleneinheitsvektor:

1/1,5*n (-0,5/1/-1)= (-0,33/0,66/-0,66)

..das ganze nochmal mit 15 multipliziert und fertig ist die......

(-0,33/0,66/-0,66)*15 =Normalenvektor zu a und b mit der Länge 15!

E: n15=(-5/10/-10)

so jetzt müsste es stimmen_Kommentare erwünscht, mfg.

Anm.: Darf ich diesen Ausdruck kürzen.....(-0,33/0,66/-0,66)...wennich das mache stimmt aber das Ergebnis nicht mehr?!?

MFG
Mi_cha Auf diesen Beitrag antworten »

dein Ergebnis ist richtig.

Zur Anmerkung: falls du (-0,33/0,66/-0,66) nochmal kürzt, hast du keinen Normaleneinheitsvektor mehr und müsstest demnach mit einem anderen Faktor multiplizieren, um eine Länge von 15 zu erhalten.
Ferner solltest du Brüche verwenden.
 
 
mathegene Auf diesen Beitrag antworten »

Alles klar danke.

MFG Gott
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