Überprüfung – Schnittpunktbestimmung
Aufgabe 1 – Alles ok?
Überprüfe, ob in der folgenden Schnittpunktbestimmung alles richtig gemacht wurde. Korrigiere ggf. die Überlegungen.
Geg.:
$g: \vec{x} = \left(\begin{array}{c} 1 \\ 4 \\ 2 \end{array}\right) + t \cdot \left(\begin{array}{c} 1 \\ 0 \\ 1 \end{array}\right)$ (mit $t \in \mathbb{R}$)
$h: \vec{x} = \left(\begin{array}{c} 2 \\ 6 \\ 3 \end{array}\right) + t \cdot \left(\begin{array}{c} 0 \\ 1 \\ 0 \end{array}\right)$ (mit $t \in \mathbb{R}$)
Ges.: Schnittpunkte von $g$ und $h$
Schritt 1: eine Bedingung aufstellen
$\left(\begin{array}{c} 1 \\ 4 \\ 2 \end{array}\right) + t \cdot \left(\begin{array}{c} 1 \\ 0 \\ 1 \end{array}\right) = \left(\begin{array}{c} 2 \\ 6 \\ 3 \end{array}\right) + t \cdot \left(\begin{array}{c} 0 \\ 1 \\ 0 \end{array}\right)$
Schritt 2: die Bedingung in ein Gleichungssystem umwandeln
$\begin{array}{lrcrcrcr} [1] &\quad 1 & + & t & = & 2 & & \\ [2] &\quad 4 & & & = & 6 & + & t \\ [3] &\quad 2 & + & t & = & 3 & & \end{array}$
Schritt 3: das Gleichungssystem lösen
Aus [1] folgt: $ t = 1$.
Aus [2] folgt: $ t = -2$.
Aus [3] folgt: $ t = 1$.
Das LGS hat also keine Lösung.
Ergebnis: Es gibt keinen Schnittpunkt.
Aufgabe 2 – Alles ok?
Überprüfe, ob in der folgenden Schnittpunktbestimmung alles richtig gemacht wurde. Korrigiere ggf. die Überlegungen.
Geg.:
$g: \vec{x} = \left(\begin{array}{c} 2 \\ 1 \\ 3 \end{array}\right) + r \cdot \left(\begin{array}{c} 1 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right)$ (mit $r \in \mathbb{R}$)
$h: \vec{x} = \left(\begin{array}{c} -1 \\ 0 \\ -3 \end{array}\right) + s \cdot \left(\begin{array}{c} 0 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right)$ (mit $s \in \mathbb{R}$)
Ges.: Schnittpunkte von $g$ und $h$
Schritt 1: eine Bedingung aufstellen
$\left(\begin{array}{c} 2 \\ 1 \\ 3 \end{array}\right) + r \cdot \left(\begin{array}{c} 1 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right) = \left(\begin{array}{c} -1 \\ 0 \\ -3 \end{array}\right) + s \cdot \left(\begin{array}{c} 0 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right)$
Schritt 2: die Bedingung in ein Gleichungssystem umwandeln
$\begin{array}{lrcrcrcr} [1] &\quad 2 & + & r & = & -1 & & \\ [2] &\quad 1 & + & r & = & 0 & + & s \\ [3] &\quad 3 & + & r & = & -3 & + & s \end{array}$
Schritt 3: das Gleichungssystem lösen
Aus [1] folgt: $r = -3$.
Einsetzen von $r = -3$ in [2] ergibt direkt: $s = -2$.
Das LGS hat also die Lösung $r = -3$ und $s = -2$.
Schritt 4: den Schnittpunkt ggf. berechnen
$g: \vec{x} = \left(\begin{array}{c} 2 \\ 1 \\ 3 \end{array}\right) + (-3) \cdot \left(\begin{array}{c} 1 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right) = \left(\begin{array}{c} 2 \\ 1 \\ 3 \end{array}\right) + \left(\begin{array}{c} -3 \\ -3 \\ -3 \end{array}\right) = \left(\begin{array}{c} -1 \\ -2 \\ 0 \end{array}\right)$
Ergebnis: Der Schnittpunkt $S$ hat die Koordinaten $S(-1|2|0)$.