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Punktprobe Vektoren – online lernen

Mit der Punktprobe kannst du überprüfen, ob ein Punkt auf einer Geraden bzw. auf einer Ebene liegt.

Wiki zum Thema: Punktproben (alle drei Formen)

Koordinatenform

Punktprobe


Gegeben ist eine Ebene in Koordinatenform

E:n1x1+n2x2+n3x3=d.

Will man von einem Punkt P wissen, ob er in der Ebene liegt, setzt man die Koordinaten von

P
in die Ebenengleichung ein. Entsteht eine wahre Aussage, so gilt PE , ansonsten PE.



Beispielaufgabe:

Prüfe, ob die Punkte A (10|1|6);B (0|0|17);C (2|1|6)
in E:3x1+6x2+x3=18 enthalten sind.

Lösung:

Punktprobe mit

A
:
31066=183066=1818=18AE

Punktprobe mit

B
:
30+60+17=1817=18BE

Punktprobe mit

C
:
32+61+6=186+6+6=1818=18CE

Normalenform

Punktprobe


Liegt eine Ebene in Normalenform

E:(xp)n=0

vor, so prüft man, ob ein Punkt

A
in der Ebene liegt, indem man den Ortsvektor OA von
A
für x einsetzt und die Gleichung löst. Entsteht eine wahre Aussage, so gilt AE, ansonsten gilt bei einer falschen Aussage AE.



Beispielaufgabe:

Gegeben ist die Ebene E:(x(600))(361)=0.

Prüfe, ob die Punkte A(10|1|6) bzw. B(0|0|17) in der Ebene liegen.

Lösung:

Punktprobe mit

A
:

((1016)(600))(361)=0(416)(361)=0

1266=00=0AE

Punktprobe mit

B
:

((0017)(600))(361)=0(6017)(361)=0

18+17=01=0BE

Parameterform

Punktprobe


Bei der Parameterform der Ebene

E:x=p+ru+sv

führt man eine Punktprobe mit dem Punkt A durch, indem man den Ortsvektor dieses Punktes für x einsetzt und das LGS löst. Ist es lösbar, liegt der Punkt in der Ebene und man erhält gleichzeitig die entsprechenden Werte für die Parameter r und s. Ansonsten entsteht eine falsche Aussage und der Punkt liegt nicht in der Ebene.



Beispielaufgabe:

Prüfe, ob die Punkte A (10|1|6) und B (0|0|17) in

E:x=(600)+r(630)+s(416)

enthalten sind.

Lösung:

Punktprobe mit

A
:

(1016)=(600)+r(630)+s(416)|(600)

(416)=r(630)+s(416)

(644311066)GTR(100011000){r=0s=10=0AE


Punktprobe mit

B
:

(0017)=(600)+r(630)+s(416)|(600)

(6017)=r(630)+s(410)

(6463100617)GTR(100010001){r=0s=00=1BE

Arbeitsblätter

Ebenen

Schwierigkeitsgrad: 1

Punktprobe

Serie 03


Aufgabe 1

Überprüfe, welche der Punkte P, Q und R in der Ebene E liegen.

a)  P(13|2|1),Q(1|0|4),R(163|13|12), E=x14x2+2x3=3

b)  P(3|1|4),Q(9|3|2),R(0|52|32), E:x=(121)+s(122)+r(211)

c)  P(0|0|1),Q(3|6|19),R(2|8|19), E:x=(115)+s(1410)+r(114)

d)  P(2|8|19),Q(3|6|19),R(0|0|1),   E:2x1+2x2x3=1

e)  Was bedeuten die Ergebnisse von c) und d) für die Ebenen?



Aufgabe 2

Prüfe, ob die Punkte A(1|2|1),B(2|3|1),C(1|1|2) und D(3|4|1) in einer Ebene liegen.



Aufgabe 3

Gegeben sind die Punkte A(1|1|2) und B(0|0,5|0). Überprüfe durch Rechnung bei jeder der drei angegeben Ebenen, welcher Punkt auf welcher Ebene liegt.

a)  E:x1x2+2x3=4

b)  E:((x1x2x3)(101))(221)=0

c)  E:x=(102)+s(523)+r(102)




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