Aufgabe e · Abitur NRW Mathematik LK · Nachtermin · CAS · Weiterbildungsko 2023

Thema: Längen, Winkel und Abstände im Raum · Aus der Prüfung LK · Nachtermin · CAS · Weiterbildungskolleg (2023)

Aufgabenstellung

Betrachtet werden die Vektoren u⃗=(0pq)\vec{u} = \begin{pmatrix} 0 \\ p \\ q \end{pmatrix} und v⃗=(−221)\vec{v} = \begin{pmatrix} -2 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} mit p,q∈Rp, q \in \mathbb{R}.

(1)

Für bestimmte Werte von pp und qq spannen die Vektoren u⃗\vec{u} und v⃗\vec{v} ein Rechteck auf.

Geben Sie dafür ein Beispiel an.

(2)

Für bestimmte Werte von pp und qq ist das von u⃗\vec{u} und v⃗\vec{v} aufgespannte Rechteck sogar ein Quadrat.

Ermitteln Sie sämtliche Werte für pp und qq, die dafür in Frage kommen.

Geben Sie die zwei gesuchten Wertepaare an:

1. Wertepaar:

2. Wertepaar:

Aufgabenstellung: Aufgabe e · Abitur NRW Mathematik LK · Nachtermin · CAS · Weiterbildungsko 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Geben Sie einen Beispielwert für p an, bei dem die Vektoren u und v ein Rechteck aufspannen:

Lösung: 1 / -1 / 2

(1) Geben Sie den dazu passenden Beispielwert für q an, bei dem die Vektoren u und v ein Rechteck aufspannen:

Lösung: -2 / 2 / -4

(2) Erstes Wertepaar für ein Quadrat: p₁ =

Lösung: 95\sqrt{\frac{9}{5}} / −95-\sqrt{\frac{9}{5}} / 35\frac{3}{\sqrt{5}} / 1.34

(2) Erstes Wertepaar für ein Quadrat: q₁ =

Lösung: −295-2\sqrt{\frac{9}{5}} / 2952\sqrt{\frac{9}{5}} / −65-\frac{6}{\sqrt{5}} / -2.68

(2) Zweites Wertepaar für ein Quadrat: p₂ =

Lösung: −95-\sqrt{\frac{9}{5}} / 95\sqrt{\frac{9}{5}} / −35-\frac{3}{\sqrt{5}} / -1.34

(2) Zweites Wertepaar für ein Quadrat: q₂ =

Lösung: 2952\sqrt{\frac{9}{5}} / −295-2\sqrt{\frac{9}{5}} / 65\frac{6}{\sqrt{5}} / 2.68

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