Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 3 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2026

Thema: Längen, Winkel und Abstände im Raum · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analytische Geometrie (2026)

Aufgabenstellung

Gegeben sind für a∈Ra \in \mathbb{R} die Geraden ga:x⃗=(1−1−3)+t⋅(1a−2a)g_a: \vec{x} = \begin{pmatrix} 1 \\ -1 \\ -3 \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ a \\ -2a \end{pmatrix} mit t∈Rt \in \mathbb{R} sowie für eine reelle Zahl cc die Ebene E:2x2+x3=cE: 2x_2 + x_3 = c. Jede Gerade gag_a liegt in EE.

1 Aufgabe

Für jeden Wert von t∈R+t \in \mathbb{R}^+ ist die Pyramide AtBtCDStA_t B_t C D S_t mit der Grundfläche AtBtCDA_t B_t C D und der Spitze StS_t gegeben. Dabei gilt At(1∣1+2t∣0)A_t(1 \mid 1+2t \mid 0), Bt(−1∣1+2t∣0)B_t(-1 \mid 1+2t \mid 0), C(−1∣−1∣0)C(-1 \mid -1 \mid 0), D(1∣−1∣0)D(1 \mid -1 \mid 0) und St(0∣t∣6)S_t(0 \mid t \mid 6). Jede Pyramide AtBtCDStA_t B_t C D S_t besitzt genau zwei Symmetrieebenen. Geben Sie für jeden Wert von tt jeweils eine Gleichung für die beiden zugehörigen Symmetrieebenen an und begründen Sie Ihre Angaben. [5 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 3 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analytische Geometrie 2026

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Gleichung der ersten Symmetrieebene:

Lösung: x=0x = 0 / x1=0x_1 = 0

Gleichung der zweiten Symmetrieebene:

Lösung: y=ty = t / x2=tx_2 = t

Begründen Sie Ihre Angaben anhand der Eckpunktkoordinaten.

Lösung: x=0x = 0: Die Koordinaten von DD und CC bzw. von AtA_t und BtB_t unterscheiden sich nur im Vorzeichen der x-Koordinate. Die x-Koordinate von StS_t ist 00. y=ty = t: Die Koordinaten von DD und AtA_t bzw. von CC und BtB_t unterscheiden sich nur in der y-Koordinate. Der Mittelwert der y-Koordinaten der Punkte DD und AtA_t bzw. von CC und BtB_t ist 1+2t+(−1)2=t\frac{1+2t+(-1)}{2} = t. Die y-Koordinate von StS_t ist tt.

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