Kugel und Ebene?

2 Antworten

Müsste der Abstand von Kugelmittelpunkt und Ebene nicht 3 sein statt 6?

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe
PWolff  22.01.2020, 20:16

Sonst sieht es ok aus (ich hab die Abstandsformel allerdings nicht mehr genau im Kopf).

Für den Betrag beide Vorzeichen behandeln. D. h. einmal

3 = 1/6 * (+(4-d))

und einmal

3 = 1/6 * (-(4-d))

nach d auflösen.

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Warum ist es sinnvoll, das sich zwei Lösungen ergeben?

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Mathefreak20 
Fragesteller
 22.01.2020, 20:34
@PWolff

Wie löse ich denn nach d auf. Weil ich habe ja: 3=1/6*|4-d|

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PWolff  22.01.2020, 20:39
@Mathefreak20

Jedes Vorzeichen der Betragsbildung einmal berücksichtigen. Siehe die beiden Gleichungen in meinem Kommentar.

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Mathefreak20 
Fragesteller
 22.01.2020, 20:45
@PWolff

Also ist d=22 oder d=14?

Sorry aber ich kapiere das echt nicht

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Hallo,

mach's doch einfacher.

Du hast den Normalenvektor der Ebene: (4/-2/4), das sind nämlich die drei Faktoren vor den Koordinaten x1, x2 und x3.

Du kennst den Radius der Kugel, nämlich 3.

Du kennst auch den Mittelpunkt der Kugel: (1|2|1) - alles in der Aufgabe gegeben.

Der Normalenvektor führt vom Mittelpunkt der Kugel aus senkrecht zur Ebene.

Den Betrag des Normalenvektors kannst Du leicht berechnen:

Wurzel (4²+(-2)²+4²)=Wurzel (36)=6.

Der halbe Normalenvektor (2/-1/2) hat also die Länge 3 und führt vom Mittelpunkt der Kugel senkrecht zur Kugeloberfläche.

Du rechnest also (1/2/1)+(2/-1/2)=(3/1/3) und hast den Berührpunkt zwischen Kugel und Ebene. Nun setzt Du einfach diesen Punkt in die Ebenengleichung ein und löst nach d auf.

Dann kommst Du auf d=22. Da diese Ebene über ihren Normalenvektor gefunden wurde und der die Verbindung zwischen Kugelmittelpunkt un Berührpunkt ist, muß die Ebene senkrecht zu dieser Verbindung sein und damit die gesuchte Tangentialebene. Eine andere findest Du, wenn Du vom Mittelpunkt der Kugel den Gegenvektor zum Normalenvektor benutzt. Der führt Dich zur Tangentialebene, die direkt gegenüber liegt.

Du kannst die Ebenengleichung auch durch 2 kürzen:

2x1-x2+2x3=11

Herzliche Grüße,

Willy