Gegeben sind die beiden sich schneidenden Ebenen [math]G:1\cdot x+1\cdot y+1\cdot z=1[/math] und [math]H:1\cdot x+2\cdot y+2\cdot z=2[/math]. Stell dir nun vor wie die beiden Ebenen sich schneiden. [br][br]a) Wie viele gemeinsame Punkte haben die beiden sich schneidenden Ebenen und welches geometrische Element entsteht dabei?[br][br]b) In welcher Form wird das entstandene geometrische Element angegeben (Gleichung angeben)? Welche Ebenenformen würden sich am besten zur Berechnung eignen und warum?[br][br]c) Gib nun die beiden gegebenen Ebenen in den geeigneten Ebenenformen an![br][br]d) Setze nun die beiden Ebenengleichungen ineinander ein und berechne [math]n[/math]![br][br]e) Setze das [math]n[/math] nun in die Ebenengleichung [math]H[/math] ein und gib dann die Gleichung der Schnittgeraden [math]s_{GH}[/math] an!
a) Die beiden Ebenen haben unendlich viele gemeinsame Punkte. An der Schnittstelle der beiden Ebenen entsteht eine Schnittgerade.[br][br]b) Die Gerade wird in der Form [math]\vec{x}:=\vec{a}+m\cdot\vec{r}[/math]. Am einfachsten ist es, wenn eine Ebene in Parameterform und eine in Koordinatenform gegeben ist. Dann können die x-,y- und z-Koordinaten der Parametergleichung in die Koordinatengleichung eingesetzt werden. [br][br]c) Ebene [math]G[/math] in Koordinatenform: [math]G:1\cdot x+1\cdot y+1\cdot z=1[/math] und Ebene [math]H[/math] in Parameterform: [math]H:\vec{x}:=\left(2,0,0\right)+m\cdot\left(-2,1,0\right)+n\cdot\left(-2,0,1\right)[/math][br][br]d) [math]1\cdot\left(2-2\cdot m-2\cdot n\right)+1\cdot\left(0+1\cdot m+0\cdot n\right)+1\cdot\left(0+0\cdot m+1\cdot n\right)=1[/math]. Durch äquivalentes Umformen erhalte ich: [math]n=1-1\cdot m[/math][br][br]e) [math]\vec{x}=\left(2,0,0\right)+m\cdot\left(-2,1,0\right)+\left(1-1\cdot m\right)\cdot\left(-2,0,1\right)[/math]. Die Gleichung der Schnittgerade [math]s_{GH}[/math] lautet: [math]s_{GH}:\vec{x}=\left(0,0,2\right)+m\left(0,1,-1\right)[/math]