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Im R3\mathbb{R}^3 sind die Punkte A(222),P(235)A(2\vert 2\vert 2), P(2\vert –3\vert 5) und die Ebene

E:x=(222)+r(200)+s(210)E: \vec{x} = \begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ 2 \end{pmatrix} + r \cdot \begin{pmatrix} 2 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix} + s\cdot \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \\ 0 \end{pmatrix} mit r,sRr, s \in \mathbb{R} gegeben.

  1. Zeigen Sie, dass die beiden Richtungsvektoren u\vec{u} und v\vec{v} der Ebene EE zusammen mit dem Vektor AP\overrightarrow{AP} eine Basis des R3\mathbb{R}^3 bilden. Begründen Sie, dass der Punkt PP nicht Element der Ebene EE ist. (5 BE)

  2. Ermitteln Sie eine Koordinatengleichung der Ebene EE und geben Sie die besondere Lage von EE im Koordinatensystem an. (3 BE)

  3. Ermitteln Sie eine Gleichung der Schnittgeraden ss der Ebenen EE und F:x1+x3=0F:x_1 + x_3 = 0. (3 BE)

  4. Zeigen Sie, dass AsA \notin s gilt. Entscheiden Sie ohne weitere Rechnung, wie die Schnittgerade ss zur Geraden APAP liegt. Fertigen Sie hierzu eine aussagekräftige Skizze an. (4 BE)

  5. Untersuchen Sie die gegenseitige Lage der Geradenschar

    ga:x=(2a2a)+μ(122a)g_a:\vec{x}= \begin{pmatrix}2a \\ 2 \\a \end{pmatrix} + \mu \cdot \begin{pmatrix} -1 \\ 2 \\ -2a \end{pmatrix} mit a,μRa, \mu \in \mathbb{R} und der Ebene EE in Abhängigkeit von aa. (4 BE)