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Beziehung von Geraden: parallel, windschief, gleich
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 20:30 Do 15.02.2007
Autor: matter

Aufgabe
Bestimmen Sie die Werte a,b,c so, dass gilt
g [mm] \parallel [/mm] h;
g = h;
g und h windschief zueinander;
g und h schneiden sich.

g: [mm] \vec{x} [/mm] = [mm] \vektor{a \\ -1 \\ 0} [/mm] + r [mm] \vektor{b \\ 1 \\ 3} [/mm]
h: [mm] \vec{x} [/mm] = [mm] \vektor{1 \\ 2 \\ 1} [/mm] + s [mm] \vektor{2 \\ c \\ -1} [/mm]

Also ich bin eigentlich relativ weit gekommen denk ich. Hier mal das was ich habe:

g [mm] \parallel [/mm] h:

[mm] \vektor{b \\ 1 \\ 3} [/mm] = [mm] \lambda \vektor{2 \\ c \\ -1} [/mm]

[mm] \lambda [/mm] =  -3

[mm] \Rightarrow [/mm] b = -6 ;   c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

g = h:

[mm] \Rightarrow [/mm] b = -6 ;   c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

[mm] \vektor{a \\ -1 \\ 0} [/mm] = [mm] \vektor{1 \\ 2 \\ 1} [/mm] + s [mm] \vektor{2 \\ - \bruch{1}{3} \\ -1} [/mm]

Aus der dritten Zeile gibts s = 1. Dann s in die 1. Zeile eingesetzt gibt

a = 3

g und h windschief zueinander:

So jetzt wirds kritischer. Es sollte 3 unterschiedliche Fälle geben die zu betrachten sind:

1. Fall: b = -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
2. Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
3. Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]



zum 1. Fall: b = -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

[mm] \vektor{a \\ -1 \\ 0} [/mm] + r [mm] \vektor{-6 \\ 1 \\ 3} [/mm] = [mm] \vektor{1 \\ 2 \\ 1} [/mm] + s [mm] \vektor{2 \\ c \\ -1} [/mm]

Aus der 3. Zeile ergibt sich s = 1-3r

Einsetzen in 1. Zeile:

a - 6r = 1+ 2 (1-3r)
a = 3

Somit müsste gelten, dass für alle a [mm] \not= [/mm] 3 und eben die vorher festgelegten Bedingungen b = -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm] die beiden Gerade windschief sind.



Zum 2. Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

[mm] \vektor{a \\ -1 \\ 0} [/mm] + r [mm] \vektor{b \\ 1 \\ 3} [/mm] = [mm] \vektor{1 \\ 2 \\ 1} [/mm] + s [mm] \vektor{2 \\ - \bruch{1}{3} \\ -1} [/mm]

3. Zeile liefert wieder  s = 1-3r

Eingesetzt in die 2. Zeile ergibt sich:

-1 + r = 2 + (1-3r) - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
-1 + r = 2 [mm] -\bruch{1}{3} [/mm] + r
-1      =  2 [mm] -\bruch{1}{3} [/mm]  falsche Aussage.

Das sollte bedeuten dass alle a [mm] \in \IR [/mm] zugelassen sind.

Also a [mm] \in \IR; [/mm] b [mm] \not= [/mm] -6; c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]


zum 3. Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

Jo da weiß ich nun nicht weiter. Irgendwie sollte es da ziemlich viele Kombinationsmöglichkeiten geben :-/


g und h schneiden sich:

Also zunächst müssen die Richtungsvektoren linear unabhängig sein:

1. Fall: b = -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
2. Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]


zum 1. Fall: b = -6, c [mm] \not= [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

a = 3

Aus der 3. Zeile ergibt sich r = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]  + [mm] \bruch{1}{3} [/mm]  s
Mit der 1. Zeile:

3 - 6r = 1 + 2s ergibt sich  s = 1 und somit r = 0

Nun kommt aus der 2. Zeile

c = -2

D.h. die Geraden schneiden sich wenn b = -6, a = 3 und c = -2



Zum 2. Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c = - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

Bereits bekannt, dass für c = -1/3 ein Schneiden nicht möglich ist.




Würde mich freuen, wenn mir jemand sagen könnte ob wenigstens einiges stimmt. Danke !

        
Bezug
Beziehung von Geraden: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:31 Fr 16.02.2007
Autor: angela.h.b.


> Bestimmen Sie die Werte a,b,c so, dass gilt
> g [mm]\parallel[/mm] h;
> g = h;
> g und h windschief zueinander;
> g und h schneiden sich.
>  
> g: [mm]\vec{x}[/mm] = [mm]\vektor{a \\ -1 \\ 0}[/mm] + r [mm]\vektor{b \\ 1 \\ 3}[/mm]
>  
> h: [mm]\vec{x}[/mm] = [mm]\vektor{1 \\ 2 \\ 1}[/mm] + s [mm]\vektor{2 \\ c \\ -1}[/mm]
>  
> Also ich bin eigentlich relativ weit gekommen denk ich.
> Hier mal das was ich habe:
>  
> g [mm]\parallel[/mm] h:
>  
> [mm]\vektor{b \\ 1 \\ 3}[/mm] = [mm]\lambda \vektor{2 \\ c \\ -1}[/mm]
>  
> [mm]\lambda[/mm] =  -3
>  
> [mm]\Rightarrow[/mm] b = -6 ;   c = - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]

Hallo,

das ist richtig.


>  
> g = h:

Dann sind sie parallel

>  
> [mm]\Rightarrow[/mm] b = -6 ;   c = - [mm]\bruch{1}{3}[/mm],

und außerdem liegt [mm] \vektor{a \\ -1 \\ 0\} [/mm] auf h.

>  
> [mm]\vektor{a \\ -1 \\ 0}[/mm] = [mm]\vektor{1 \\ 2 \\ 1}[/mm] + s [mm]\vektor{2 \\ - \bruch{1}{3} \\ -1}[/mm]
>  
> Aus der dritten Zeile gibts s = 1. Dann s in die 1. Zeile
> eingesetzt gibt
>  
> a = 3

Was machst Du mit der zweiten Zeile???




>  
> g und h windschief zueinander:

Ich würde das anders machen. Ich würde jetzt erst ausrechnen, wann die Geraden sich schneiden.

Und dann so argumentieren: in allen Fällen, in denen sie nicht parallel sind und sich nicht schneiden, sind sie windschief.


> g und h schneiden sich:
>  
> Also zunächst müssen die Richtungsvektoren linear
> unabhängig sein:

Also ist (b,c) [mm] \not= [/mm] (-6, [mm] -\bruch{1}{3}) [/mm]

>  
> 1. Fall: b = -6, c [mm]\not=[/mm] - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  2. Fall: b [mm]\not=[/mm] -6, c = - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]

Du vergißt den dritten Fall

3.Fall: b [mm] \not= [/mm] -6, c [mm]\not=[/mm] - [mm][mm] \bruch{1}{3} [/mm]

>  
>
> zum 1. Fall: b = -6, c [mm]\not=[/mm] - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  
> a = 3

Und was ist, wenn a [mm] \not=3 [/mm] ?

>  
> Aus der 3. Zeile ergibt sich r = - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]  +
> [mm]\bruch{1}{3}[/mm]  s
>  Mit der 1. Zeile:
>  
> 3 - 6r = 1 + 2s ergibt sich  s = 1 und somit r = 0
>  
> Nun kommt aus der 2. Zeile
>  
> c = -2
>  
> D.h. die Geraden schneiden sich wenn b = -6, a = 3 und c =
> -2
>  

Wie gesagt: bei anderen Werten für a?

>
>
> Zum 2. Fall: b [mm]\not=[/mm] -6, c = - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  
> Bereits bekannt, dass für c = -1/3 ein Schneiden nicht
> möglich ist.

Wie gesagt fehlt noch der dritte Fall.

Gruß v. Angela


Bezug
        
Bezug
Beziehung von Geraden: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:20 Sa 17.02.2007
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
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