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Ein Holzklotz in Form eines Spats ABCDEFGHABCDEFGH mit quadratischer Grundfläche soll bearbeitet werden. Er ist in einem kartesischen Koordinatensystem des R3\mathbb{R}^3 modellhaft so dargestellt, dass die Seiten DA\overline{DA} sowie DC\overline{DC} auf der x1x_1-bzw. x2x_2-Achse liegen und DD im Koordinatenursprung liegt. Die Seite AE\overline{AE} wird halbiert vom Punkt P(513)P(5|1|3). Der Diagonalenschnittpunkt der Grundfläche ABCDABCD ist Q(220)Q(2|2|0). Die Koordinaten der Punkte sind Längenangaben in der Einheit Dezimeter. Auf die Mitführung von Einheiten während der Rechnungen kann verzichtet werden.

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  1. Lesen Sie die Koordinaten der Punkte A,BA, B und CC aus der Zeichnung ab. Ermitteln Sie rechnerisch die Koordinaten des Punktes E.E.

  2. Die Punkte P,QP, Q und F(666)F(6|6|6) legen die Ebene KK fest. Ermitteln Sie jeweils eine Gleichung von KK in Parameter- und Koordinatenform.

    [ Mögliches Ergebnis: K:9x1+3x28x324=0K: 9x_1+3x_2-8x_3-24=0 ]

  3. Berechnen Sie den Winkel, unter dem die Gerade DFDF auf die Ebene KK trifft.

  4. Der Holzklotz wird entlang der Ebene KK durchtrennt und der vordere Teil weggenommen. Dadurch ergibt sich in der Grundfläche ABCDABCD eine Schnittkante, die die Kante DA\overline{DA} im Punkt RR sowie die Kante CB\overline{CB} im Punkt SS schneidet. Die Schnittfläche wird durch die Punkte P,R,SP, R, S und FF begrenzt (siehe Skizze).

    Berechnen Sie die Koordinaten der Punkte RR und SS.

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  5. Erläutern Sie, wie Sie den Inhalt der Fläche PRSFPRSF berechnen können, ohne diese Rechnung konkret durchzuführen.