Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 2 - Geraden und Ebenen… · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2025

Thema: Geraden und Ebenen: Gleichungen und Lagebeziehungen · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analytische Geometrie (2025)

Aufgabenstellung

Die Abbildung zeigt einen Würfel ABCDEFGHABCDEFGH der Kantenlänge 4 in einem Koordinatensystem. Drei Seitenflächen dieses Würfels liegen in Koordinatenebenen.

Die Ebene KK enthält die Punkte A(0∣0∣0)A(0|0|0), B(4∣0∣0)B(4|0|0) und den Mittelpunkt der Kante FG‾\overline{FG}.

b

Eine zweite Ebene LL enthält die Punkte EE und FF sowie den Mittelpunkt der Kante BC‾\overline{BC}.

Zeichnen Sie die Schnittfigur dieser Ebene mit dem Würfel in die Abbildung ein und geben Sie eine Gleichung der Schnittgerade der Ebenen KK und LL an.

Stützvektor p⃗=(p1p2p3)\vec{p} = \begin{pmatrix} p_1 \\ p_2 \\ p_3 \end{pmatrix}: (,,)

Richtungsvektor u⃗=(u1u2u3)\vec{u} = \begin{pmatrix} u_1 \\ u_2 \\ u_3 \end{pmatrix}: (,,)

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 2 - Geraden und Ebenen… · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2025

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

geben Sie eine Gleichung der Schnittgerade der Ebenen K und L an.

Lösung: x⃗=(012)+t⋅(100)\vec{x} = \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix} mit t∈Rt \in \mathbb{R}

Stützvektor p⃗=(p1p2p3)\vec{p} = \begin{pmatrix} p_1 \\ p_2 \\ p_3 \end{pmatrix} (p2p_2)

Lösung: 0,5

Stützvektor p⃗=(p1p2p3)\vec{p} = \begin{pmatrix} p_1 \\ p_2 \\ p_3 \end{pmatrix} (p3p_3)

Lösung: 3

Richtungsvektor u⃗=(u1u2u3)\vec{u} = \begin{pmatrix} u_1 \\ u_2 \\ u_3 \end{pmatrix} (u1u_1)

Lösung: 1

Richtungsvektor u⃗=(u1u2u3)\vec{u} = \begin{pmatrix} u_1 \\ u_2 \\ u_3 \end{pmatrix} (u2u_2)

Lösung: 0

Richtungsvektor u⃗=(u1u2u3)\vec{u} = \begin{pmatrix} u_1 \\ u_2 \\ u_3 \end{pmatrix} (u3u_3)

Lösung: 0

Zeichnen Sie die Schnittfigur dieser Ebene mit dem Würfel in die Abbildung ein

Lösung: Schnittfigur der Ebene LL mit dem Würfel: Die Ebene LL schneidet die Kanten EF‾\overline{EF}, BC‾\overline{BC}, AD‾\overline{AD} im Mittelpunkt sowie EH‾\overline{EH} in EE. Das Schnittgebilde ist ein Trapez bzw. Rechteck mit den Eckpunkten E(0∣0∣4)E(0|0|4), F(4∣0∣4)F(4|0|4), dem Mittelpunkt von BC‾\overline{BC} bei (4∣2∣0)(4|2|0) und dem Mittelpunkt von AD‾\overline{AD} bei (0∣2∣0)(0|2|0).

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