M3.V.14b A2 App Koordinatenform

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Ebenen mit Vektoren beschreiben
Erinnerung:[br]Sie haben im Arbeitsblatt [url=https://www.geogebra.org/m/ysyzkgyn#material/sanpehnt][color=#095EBC]*M3.II.6 AB LGS geometrisch deuten[/color][/url] bereits erfahren, dass GeoGebra zu einer Gleichung der Form [math]x+2y+3z=6[/math] in das 3D-Koordinatensystem eine Ebene einzeichnet.[br][br]Nun haben Sie im vorherigen Arbeitsblatt [url=https://www.geogebra.org/m/ysyzkgyn#material/ufvycgbd][color=#095EBC]M3.V.14a A2 AB Ebenen im Raum[/color][/url] allerdings die Ebenengleichung in der Form [math]\vec{X}=\vec{P}+s \cdot \vec{u}+t \cdot \vec{v}[/math] kennengelernt, die sog. [b]Parameterform[/b].[br][br]In diesem Arbeitsblatt erkunden Sie nun den Zusammenhang zwischen diesen beiden Gleichungen und lernen anschließend eine weitere Form der Ebenengleichung kennen, die [b]Normalenform[/b].
Aufgabe 1: Spurpunkte
Das nachfolgende Applet benutzt sog. [b]Spurpunkte[/b] einer Ebene. Das sind die Schnittpunkte der Ebene mit den Koordinatenachsen ([math]\vec{S_x}[/math] Schnittpunkt mit der x-Achse, [math]\vec{S_y}[/math]..., [math]\vec{S_z}[/math]...).[br]Überlegen Sie sich welche Bedingung für die Koordinaten der drei Spurpunkte im Raum gelten müssen.[br]Tipp: Für Geraden haben Sie bereits in der Sekundarstufe I die Schnittpunkte mit den Koordinatenachsen im ebenen Koordinatensystem berechnet (z.B. y-Achsen-Abschnitt).
Aufgabe 2: Koordinaten- und Parameterform
[code][/code]Führen Sie im folgenden Applet Schritt für Schritt die Konstruktion mit den Steuerungspfeilen [img]https://mategnu.de/bilder/modul_3/KonstruktionStrg.png[/img] unter der 3D-Ansicht durch. [br]a) Begründen Sie, warum die Spurpunkte [code][/code][code]A, B, C[/code] in der Ebene [code]E[/code] liegen. Wie wurden die Spurpunkte wohl berechnet?[br]b) Erklären Sie, wie sich aus den Spurpunkten die Parameterform der Ebenengleichung für [code]E[/code] ermitteln lässt.[br]c) Ermitteln Sie eine Parameterform der Ebenengleichung, blenden Sie die bereits eingezeichnete Ebene im Applet aus und geben Sie die Ebenengleichung in Parameterform rechts im Eingabefeld ein. Überprüfen Sie damit ihr Ergebnis.[br]d) In c) wurden Sie aufgefordert EINE Ebenegleichung in Parameterform anzugeben - könnte es mehrere geben? Begründen Sie.[br]e) Man nennt die im Applet angegebene Form der Ebenengleichung [b]Koordinatenform[/b]. Stellen Sie eine Vermutung auf, warum.
M3.V.14b A2 App Koordinatenform
[size=150][color=#E31B4C]||[/color][color=#095EBC] [b]Benutzerhinweise zum obigen Applet[/b][/color][/size][br][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size] Mit den Pfeilen [img]https://mategnu.de/bilder/modul_3/KonstruktionStrg.png[/img] unter der 3D-Ansicht steuern Sie die Konstruktion Schritt für Schritt.[br][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size] Klick auf den Kreis neben einem Ausdruck im Algebrafenster rechts blendet das Objekt in der 3D-Ansicht ein. [br][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size] Wenn man oben rechts im Applet auf [img]https://juergen-roth.de/images/icons/jr/Schaltflaeche_neu_laden.png[/img] klickt, wird das Applet auf seinen Ausgangszustand zurückgesetzt. [br][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size] Wenn man unten rechts im Applet auf [img]https://juergen-roth.de/images/icons/jr/ggb_vollbild_icon.png[/img] klickt, wird das Applet im Vollbild dargestellt.[br]
[i][u]Quellen: [/u][br]Susanne Digel und Jürgen Roth.[/i]
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