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Hesse sche Normalform: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:35 Do 01.02.2007
Autor: night

Aufgabe
Für jede Zahl k ist eine Ebene : Ek:2x+x-2x=k gegeben.
Welche der Ebenen Ek haben vom Punkt P(1|0|-2) den Abstand 12?
Der Abstand des Punktes P von der Ebene Ek soll d sein. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der reelen Zahl k und dem Abstand d?

Hallo,
Ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter.
muss ich was bei k umstellen?

HNF! kann mir mal jemand definieren was r,p und n angeben
n ist der Einheitsnormalvektor und d der Abstand?!

gibt es einen allgemeinen Ansatz den man anwenden kann wenn man 2 Punkte hat und einen Abstand und dazu die Ebenen aufstellen soll.
Hoffe jemand kann mir behilflich sein

Vielen Dank
Night

        
Bezug
Hesse sche Normalform: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:43 Do 01.02.2007
Autor: Zwerglein

Hi, night,

> Für jede Zahl k ist eine Ebene : Ek:2x+x-2x=k gegeben.
>  Welche der Ebenen Ek haben vom Punkt P(1|0|-2) den Abstand 12?

>  Der Abstand des Punktes P von der Ebene Ek soll d sein.
> Welcher Zusammenhang besteht zwischen der reellen Zahl k und
> dem Abstand d?

Erst mal gehört k nach links:
(und außerdem solltest Du entweder Indizes an die x schreiben oder x, y, z verwenden!)

Also: [mm] 2x_{1} [/mm] + [mm] x_{2} [/mm] - [mm] 2x_{3} [/mm] - k = 0.

Der Normalenvektor ist demnach: [mm] \vec{n} [/mm] = [mm] \vektor{2 \\ 1 \\ -2}, [/mm]
seine Länge (wie leicht nachzurechnen) ist 3.

Also musst Du Deine Gleichung durch 3 dividieren:

[mm] \bruch{1}{3}*(2x_{1} [/mm] + [mm] x_{2} [/mm] - [mm] 2x_{3} [/mm] - k) = 0

(Für positives k ist das bereits die HNF, für negatives k müsste man zwar mit (-1) multiplizieren, aber das ist überflüssig, weil es nur um den Abstand geht und man folglich sowieso mit Betrag arbeiten muss!)

Nun setze den Punkt ein (und vergiss die Betragsstriche nicht!):

[mm] |\bruch{1}{3}*(2*1 [/mm] + 0 - 2*(-2) - k)| = [mm] \red{12} [/mm] (***)

(Achtung: Statt der 0 steht nun rechts der Abstand, also 12!)

Multipliziere alles mit 3 (damit der Bruch wegfällt)
und rechne die Klammer aus:

|6 - k| = 36

Nun musst Du nur noch diese Betragsgleichung lösen und Du hast die gesuchten Werte für k.

(Zur Kontrolle: [mm] k_{1}=-30; k_{2}=42.) [/mm]

Und für den 2. Teil der Aufgabe setze einfach an der Stelle (***) statt 12 den Buchstaben d ein und löse wieder nach k auf. Auch hier ergeben sich 2 Lösungen, die jetzt natürlich von d abhängen.

mfG!
Zwerglein

Bezug
                
Bezug
Hesse sche Normalform: Aufgabe
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:07 Do 01.02.2007
Autor: night

Aufgabe
...

Vielen Dank für deine Super erklärung!!!


Gruß

Bezug
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