Aufgabengruppe 2 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2020

Thema: Geraden und Ebenen: Gleichungen und Lagebeziehungen · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analytische Geometrie (2020)

Aufgabenstellung

In einem Koordinatensystem werden die geraden Pyramiden ABtCtDtStAB_tC_tD_tS_t mit A(0∣0∣0)A(0|0|0), Bt(t∣0∣0)B_t(t|0|0), Ct(t∣t∣0)C_t(t|t|0) und Dt(0∣t∣0)D_t(0|t|0) und t∈R+t \in \mathbb{R}^+ betrachtet; die Punkte StS_t haben jeweils die z-Koordinate t8\frac{t}{8}. Die Abbildung zeigt die Pyramide für t=6t = 6.

Die Ebene E:3y+4z=24E: 3y + 4z = 24 enthält den Punkt StS_t für t=12t = 12.

a)

Begründen Sie, dass EE parallel zur x-Achse verläuft.

[1 BE]

b)

Untersuchen Sie, für welche Werte von tt die Pyramide und die Ebene EE gemeinsame Punkte haben.

[4 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 2 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2020

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a) Begründen Sie, dass E parallel zur x-Achse verläuft.

Lösung: Die Gleichung von E liefert nur eine Bedingung für die y- und z-Koordinate der Punkte der Ebene (der Koeffizient von x ist 0).

b) Bedingung für t

Lösung: t≥8t \geq 8

b) Begründung / Untersuchung

Lösung: E schneidet die xy-Ebene in der Gerade g mit der Gleichung y=8y = 8. Für t=8t = 8 liegt DtD_t auf gg, für t>8t > 8 befinden sich AA und DtD_t auf verschiedenen Seiten von EE und für t<8t < 8 liegen alle Eckpunkte der Pyramide auf derselben Seite von EE. Folglich haben die Pyramide und EE genau dann gemeinsame Punkte, wenn t≥8t \geq 8 gilt.

Die ausführliche Erklärung Schritt für Schritt (mit KI) gibt es mit Premium. Premium

Löse sie direkt hier: automatische Korrektur, Hinweise und Lösung Schritt für Schritt.

‹ Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 2 · LK · Teil A · Analytische Geometrie 2020 · Aufgabe 1 - Geraden und Ebenen · LK · Teil B · Analytische Geometrie (CAS 2020 ›

Mehr Aufgaben zu Geraden und Ebenen: Gleichungen und Lagebeziehungen