Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik GK · Teil A · Analytische Geometrie 2017

Thema: Längen, Winkel und Abstände im Raum · Aus der Prüfung GK · Teil A · Analytische Geometrie (2017)

Aufgabenstellung

Gegeben sind der Punkt P(−3∣2∣1)P(-3|2|1), die Gerade g:x⃗=OP⃗+r⋅(130)g: \vec{x} = \vec{OP} + r \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 3 \\ 0 \end{pmatrix} mit r∈Rr \in \mathbb{R} sowie für eine reelle Zahl aa der Punkt Q(0∣a∣0)Q(0|a|0). Die Strecke PQ‾\overline{PQ} steht senkrecht zu gg.

a

Bestimmen Sie den Wert von aa. [2 BE]

b

Zwei Werte r1r_1 und r2r_2 des Parameters rr liefern die Ortsvektoren zweier Punkte R1R_1 und R2R_2 der Geraden gg. Geben Sie alle Wertepaare (r1;r2)(r_1; r_2) an, für die R1R_1 und R2R_2 den gleichen Abstand vom Punkt QQ haben. Begründen Sie Ihre Angabe. [3 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik GK · Teil A · Analytische Geometrie 2017

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a Bestimmen Sie den Wert von a.

Lösung: a=1a = 1

b Geben Sie alle Wertepaare (r₁; r₂) an, für die R₁ und R₂ den gleichen Abstand vom Punkt Q haben.

Lösung: (b;−b)(b; -b) mit b∈Rb \in \mathbb{R} / r1=−r2r_1 = -r_2

b Begründen Sie Ihre Angabe.

Lösung: Da die Strecke PQ‾\overline{PQ} senkrecht zu gg steht, haben zwei Punkte R1R_1 und R2R_2 genau dann den gleichen Abstand von QQ, wenn sie den gleichen Abstand von PP haben. Da OP⃗\vec{OP} für r=0r = 0 die Gleichung von gg erfüllt, haben R1R_1 und R2R_2 für r1=br_1 = b und r2=−br_2 = -b für alle b∈Rb \in \mathbb{R} den gleichen Abstand von QQ.

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