Wie soll ich das Berechnen?

Eine Airline möchte eine neue Flugroute anbieten. Zuvor muss sie diese allerdings bei Ihnen genehmigen lassen, denn Sie arbeiten bei einer Flugsicherungsgesellschaft im Bereich Planung und Koordinierung der Vorgänge im Luftraum. Ein anderes Flugzeug durchfliegt zeitgleich bereits den von Ihnen überwachten Luftraum gerad-linig. Seine Flugbahn ist durch die Geradengleichung g:x=(-4 8 7) + r (-4 4 2) gegeben. Hinweis: Der Luftraum wird durch ein dreidimensionales Koordinatensystem darge-stellt, wobei eine Längeneinheit 1000 km entspricht.) Damit die neue Route genehmigt werden kann, darf kein Punkt der neuen Route mit der bereits vorhandenen Route übereinstimmen. Die geplante Route verläuft entlang der Geraden h mit der Gleichung h: vektor von x = (1 4 3) + ( -1 2 -1)

Erteilen Sie der Fluggesellschaft die Genehmigung für die geplante Flugstrecke?Begründen Sie. So können Sie vorgehen

1. Suchen Sie gemeinsame Punkte der beiden Geraden. Also Punkte, deren Ortsvek-toren sowohl die Gleichung der Geraden g als auch die der Geraden h erfüllen. Diese Punkte finden Sie, indem Sie die beiden Geradengleichungen gleichsetzen. Achtung! Beim Gleichsetzen müssen Sie darauf achten, dass nicht in beiden Gleichungen der Parameter „r“ heißt. Benennen Sie einfach einen der beiden Para-meter mit dem Buchstaben „s“.

2. Durch das Gleichsetzen erhalten Sie ein lineares Gleichungssystem mit drei Glei-chungen und zwei Unbekannten (r und s), das nun zu lösen ist.

und zuletzt Berechnen Sie nun die Spurpunkte der beiden Geraden. Mit dem beigelegten Bastel-bogen und zwei Fäden lassen sich die durch die Geraden beschriebenen Flugrouten geschickt visualisieren.

rechnen, Funktion, analytische Geometrie, Geometrie, Geraden, Gleichungen, lineare Algebra, lineare Funktion, Mathematiker, quadratische Funktion, Vektoren, Vektorrechnung, Funktionsgleichung, Parabel, Winkel, Analysis
Was muss ich anwenden, um das Project Euler Problem 715 zu lösen?

Ich benötige Hilfe bei der Lösung des Project Euler Problems 715, welches sich mit einem höchst komplexen kombinatorischen Problem mit diophantischen Gleichungen beschäftigt. Ich versuche, die Anzahl von 6-Tupeln (x1, x2, x3, x4, x5, x6) zu bestimmen, für die gilt:

  • Alle xi sind ganze Zahlen mit 0 < xi < n.
  • ggT(x1^2 + x2^2 + x3^2 + x4^2 + x5^2 + x6^2, n^2) = 1

Gesucht ist g(10^12) mod 1000000007.

Um das Problem anzugehen, habe ich versucht, den Lösungsraum mithilfe von zahlentheoretischen und kombinatorischen Methoden einzugrenzen. Mein aktueller Ansatz ist es, die diophantische Gleichung x1^2 + x2^2 + x3^2 + x4^2 + x5^2 + x6^2 = k * n^2 + 1 darzustellen, wobei k eine ganze Zahl ist.

Ich habe versucht, die Anzahl der Lösungen für jedes k mithilfe des Sternschen Dreiecks der Pfeilschen Dreieckszahlen zu berechnen, indem ich die Anzahl der Wege im Dreieck zähle, die zu einem k-fachen von n^2 + 1 führen. Danach wollte ich die Anzahl der Lösungen für jedes k modulo 1000000007 addieren.

Leider führt dieser Ansatz zu inkorrekten Ergebnissen. Welche mathematischen Konzepte oder Techniken könnte ich anwenden, um das Problem auf eine effiziente und korrekte Weise zu lösen?

Jede Hilfe ist willkommen, insbesondere solche, die auf zahlentheoretischen oder kombinatorischen Methoden basieren.

Bild zu Frage
programmieren, rechnen, Funktion, Gleichungen, höhere Mathematik, lineare Algebra, Nullstellen, Vektoren, Vektorrechnung, Beweis, Gleichungssysteme, Kombinatorik, Analysis
Coulombkraft von zwei Vektoren?

So, jetzt hier, "Physik 2", oder was? Draußen warm, innen kalt. Was heißt das? Naja gut, zunächst erstmal gar nichts. Folgende Aufgabe gilt es zu lösen

Ansatz

Ich weiß dass r_1,2 dasselbe ist wie r_2 - r_1 und | r | dasselbe wie die Wurzel aus r_x² + r_y². Also erstmal die Formel umschreiben. Dann steht da:

So weit, so (un-)gut. Aber jetzt geht die Action los.

1/4π E_0 ist 1/ 4 π * 8,85 * 10^-12 = 8991804694.

Jetzt zum zweiten Bruch: Erstmal der Nenner. Das wäre getreu dem Motto von Pipi Langstrumpf Q1 * Q2 = 3e * 3e. Ein "e" ist 1,6*10^-9. Also 3 * 1,6*10^-19 * 3 * 1,6*10^-19 = 2,304 * 10^-37

So, jetzt zum Nenner. Der Nenner wäre r_2 minus r_1 zum Quadrat. Ich weiß dasss ich Vektoren voneinander substrahiere, indem ich die Komponentenquadrate substrahiere, also jeweils (-3) - 3 rechne. Kommt -6 bei raus. Dann ist der neue Vektor (-6,-6). Davon jetzt den Betrag wäre die Wurzel aus (-6)² + (-6)² = 6√2 und das dann hoch 2 wäre 72. Also wäre der zweite Bruch nichts anderes als 2,304 * 10^-37 geteilt durch 72

So, jetzt zum dritten Bruch. Da steht jetzt oben im Nenner: r2 - r1. Das wäre ja dann wieder der Vektor (-6,-6). Aber das ist doch ein Vektor! Wie soll ich denn einen Vektor in einem Bruch unterbringen? Außerdem steht doch im Nenner dasselbe wie im Zähler, nur als Betrag. Wenn ich eine Sache durch sich selbst teile, kommt doch dann immer "1" bei raus. Wozu dann der ganze Zauber? Und was ist mit F_2,1 gemeint? Wenn ich die Formel rechne, kommt doch dann ein Zahlenwert raus und kein Vektor. Wie soll man das im Koordinatensystem einzeichnen?

Je suis verwirrté

Bild zu Frage
Mathematik, rechnen, Kraft, Physik, Vektoren, Vektorrechnung, Coulomb, coulombsches gesetz

Meistgelesene Fragen zum Thema Vektorrechnung