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Im ℝ3 sind die Vektoren a→=(2−30), b→=(20−4) und ca→=(1a−10) mit a∈ℝ gegeben.

  1. Untersuchen Sie, fĂŒr welche Werte von a die Vektoren a→ , b→ und c→ eine Basis des ℝ3 bilden.

  2. FĂŒr diese Teilaufgabe gilt a=5. Stellen Sie den Vektor d→=(−4−2−4) als Linearkombination von a→ , b→ und c→ dar.

  3. Der Punkt P(2|0|0) und die Vektoren a→ und b→ legen die Ebene F fest. Ermitteln Sie eine Gleichung fĂŒr F in Parameter- und Koordinatenform.

    [ Mögliches Teilergebnis: F:6x1+4x2+3x3=12 ]

  4. Berechnen Sie die Schnittpunkte von F mit den Koordinatenachsen und veranschaulichen Sie die Ebene F in einem Koordinatensystem.

  5. Gegeben ist die Geradenschar ga:x→=(123)+ÎŒ(1a−10) mit a,Ό∈ℝ. Bestimmen Sie die gegenseitige Lage von ga und F in AbhĂ€ngigkeit von a. Bei der Bearbeitung können auch die Ergebnisse der Teilaufgabe 1.a) verwendet werden.

  6. Gegeben sind die Punkte A(2|–3|0),B(2|0|–4),D(–4|–2|–4) und E(–4|–5|0) in einem kartesischen Koordinatensystem des ℝ3.

    1.) Zeigen Sie, dass das Viereck DBAE ein Parallelogramm ist und begrĂŒnden Sie, dass das Parallelogramm nicht in der Ebene F aus Teilaufgabe 1.c) liegt.

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    2.) Das Viereck D*B*A*E* geht durch Parallelverschiebung um den Vektor u→=(−4343) aus dem Viereck DBAE hervor. Werden die Punkte DBAE und die Punkte D*B*A*E* gemĂ€ĂŸ der Skizze verbunden, entsteht ein Prisma. ÜberprĂŒfen Sie rechnerisch, ob sich die Diagonalen DA* und BE* des Prismas schneiden und geben Sie gegebenenfalls die Koordinaten des Schnittpunktes an.

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