Die Punkte A(2/3/-6), B(5/7/-3)&C(2/1(0) haben alle den gleichen Abstand zur Ebene E: 2x 1 +3X 2 - 6X 3 = 28.Geben Sie alle Punkte an, die diesen Abstand haben?

2 Antworten

A, B und C haben alle den gleichen Abstand zur Ebene E. Definiere eine Ebene aus A, B und C. Diese ist dann parallel zur Ebene E und umfasst alle Punkte mit dem gleichen Abstand zu E.

Am einfachsten mit Abstandsformel Punkt-Ebene d=d(P,E)=|(p-a)*no|

Betrag |....|

a(ax/ay/az) Stützpunkt (Stützvektor) der Ebene

no(nox/noy/noz) Normaleneinheitsvektor

p(px/py/pz) ist der gegebene Punkt außerhalb der Ebene

Koordinatengleichung der Ebene E: a*x+b*y+c*z+d=0

Normalenvektor n(a/b/c)

bei dir 2*x+3*y-6*z=28

Normalenvektor n(2/3/-6)

Betrag |n|=Wurzel(2²+3²+(-6)²)=7

Normaleneinheitsvektor no=nx/|n|+ny/|n|+nz/|nz|

no=2/7+3/7-6/7

no((2/7)/(3/7)/(-6/7))

nun einen beliebigen Stützpunkt ermitteln

wir setzen z=1 und y=2

2*x+3*2-6*1=28

2*x+6-6=28

2*x=28

x=28/2=14

A(14/2/1) → a(14/2/1)

d=| (2/3/-6)-(14/2/1)]*(2/7)/(3/7)/(-6/7)] |

nun ausmultiplizieren mit dem Skalarprodukt a*b=ax*bx+ay*by+az*bz

Den Rest schaffst du selber.

2.Möglichkeit mit dem Lotfußpunktverfahren

1) Normalenvektor ist n(2/3/-6) das ist der Richtungsvektor der Lotgeraden

2) Stützpunkt der Lotgeraden ist A(2/3/-6) → a(2/3/-6)

Geradengleichung g: x=(2/3/-6)+r*(2/3/-6)

3) eingsetzen in die Ebenengleichung ergibt dann umgestellt nach r=... den Schnittpunkt (Fußpunkt) mit der Ebene

x-Richtung: x=2+r*2

y-Richtung: y=3+r*3

z-Richtung: z=-6+r*(-6)

2*(2+r*2)+3*(3+r*3)-6*(-6+r*(-6)=28 ergibt r=....

Abstand von 2 Punkten im Raum

Betrag |d|=Wurzel((x2-x1)²+(y2-y1)²+(z2-z1)²)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Polokov 
Fragesteller
 20.10.2020, 21:57

Und wenn ich jetzt den Abstand habe, Wie finde ich andere Punkte mit diesem Abstand? Vielen Dank schonmal für Ihre ausführliche und sehr hilfreiche Antwort!

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fjf100  21.10.2020, 00:48
@Polokov

1) Abstand d ist bekannt

2) Stützpunkt der Ebene ist bekannt

3) Normaleneinheitsvektor no(nox/noy/noz) ist bekannt

d=|[(x/y/z)-(ax/ay/az)]*(nox/noy/noz) |

oder über die Dreipunktgleichung der Ebene

E: x=a+r*(b-a)+s*(c-a)

A(2/3/-6) → a(2/3/-6) und B(5/7/-3) → b(5/7/-3) und C(2/1/0) → c(2/1/0)

Hinweis:Da A und B und C den gleichen Abstand zur Ebene haben,muß ja auch die Ebene,die durch diese 3 Punkte geht auch den selben Abstand haben.

Hier liegen somit 2 Ebenen parallel zueinander und zwar mit den Abstand d=..

Bedingung parallele Ebenen

1) Die Normalenvektoren sind kollinear (liegen parallel zueinander)

n1(n1x/n1y/n1z)*e=n2(n2x/n2y/n2z) sind linear abhängig

2) Der Normalenvektor einer Ebene ist orthogonal (rechtwinklig) zu beiden Richtungsvektoren der anderen Ebene

andere Ebene ist in Vektorielle Parameterform

E: x=a+r*u+s*v

u=b-a Richtungsvektor

v=c-a Richtungsvektor

1) ux*nx+uy*ny+uz*nz=0

2) vx*nx+vy*ny+vz*nz=0

Man kann auch den Normalenvektor n(nx/ny/nz) in die beiden Richtungsvektoren u(ux/uy/uz) und v(vx/vy/vz) direkt umwandeln

Schau mal in deinen Unterlagen nach:Umwandlung von der Koordinatenform der Ebene in die Vektorielle Parametergleichung der Ebene

Formeln :gegeben n(nx/ny/nz)

uz=0 gesetzt

ux=ny

uy=-nx

u(-nx/ny/0)

vx=0 gesetzt

vy=nz

vz=-ny

v(0/nz/-ny)

bei dir nx=2 und ny=3 und nz=-6

u(3/-3/0)

v(0/-6/-3)

E: x=a+r*(3/-3/0)+s*(0/-6/-3)

rechne das mal nach

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