Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 3 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2023

Thema: Geraden und Ebenen: Gleichungen und Lagebeziehungen · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analytische Geometrie (2023)

Aufgabenstellung

Gegeben sind die Punkte A(3∣5∣5)A(3|5|5) und B(1∣1∣1)B(1|1|1) sowie die Geraden gg und hh, die sich in BB schneiden.

Die Gerade gg hat den Richtungsvektor (122)\begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 2 \end{pmatrix}, die Gerade hh den Richtungsvektor (100)\begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix}.

Gegeben ist die Gerade g:x⃗=(011)+λ⋅(10−1)g: \vec{x} = \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 1 \end{pmatrix} + \lambda \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ -1 \end{pmatrix} mit λ∈R\lambda \in \mathbb{R}.

a

Zeigen Sie, dass gg in der Ebene mit der Gleichung x+y+z=2x + y + z = 2 liegt. [2 BE]

b

Gegeben ist außerdem die Schar der Geraden ha:x⃗=(001)+μ⋅(1a0)h_a: \vec{x} = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \end{pmatrix} + \mu \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ a \\ 0 \end{pmatrix} mit μ∈R\mu \in \mathbb{R} und a∈Ra \in \mathbb{R}. Weisen Sie nach, dass gg und hah_a für jeden Wert von aa windschief sind. [3 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 3 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a Zeigen Sie, dass g in der Ebene mit der Gleichung x + y + z = 2 liegt.

Lösung: λ+1+1−λ=2\lambda + 1 + 1 - \lambda = 2

b Gegeben ist außerdem die Schar der Geraden ha : x = (0 0 1) + μ (1 a 0) mit μ ∈ R und a ∈ R. Weisen Sie nach, dass g und ha für jeden Wert von a windschief sind.

Lösung: gg und hah_a sind nicht parallel, da ihre Richtungsvektoren nicht kollinear sind. Wenn sich gg und hah_a schneiden, dann ist das folgende Gleichungssystem lösbar: I λ=μ\text{I } \lambda = \mu II 1=μ⋅a\text{II } 1 = \mu \cdot a III 1−λ=1\text{III } 1 - \lambda = 1 III liefert λ=0\lambda = 0. Aus I ergibt sich damit μ=0\mu = 0. Dies steht im Widerspruch zu II.

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 a - Geraden und Eben… · LK · Teil A · Analytische Geometrie 2023 · Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 2 a - Geraden und Eben… · LK · Teil A · Analytische Geometrie 2023 ›

Mehr Aufgaben zu Geraden und Ebenen: Gleichungen und Lagebeziehungen