HMF Aufgaben

Aufrufe: 1322     Aktiv: 27.03.2020 um 13:48

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Gegeben isg das Viereck ABCD mit den Eckpunkten A(0/0/0), B(-3/1/4), C(2/-4/4) und D(5/-5/0). a) Weisen Sie nach, dass das Viereck ABCD win Parallelogramm, aber kein Rechteck ist. b) Geben Sie die Koordinaten des Mittelpunktes und den Radius eines Kreises mit dem Durchmesser AC an. c) Berechnen Sie das Skalarprodukt der Vektoren AC und BD(da benötige ich keine Hilfe) Ich würde mich freuen, wenn jemand mir hilft.
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gefragt

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Was hast du denn schon versucht?   ─   digamma 27.03.2020 um 12:43

Im Prinzip weiß ich, was die Eigenschaften eines Parallelograms sind. Mir ist klar, dass jeweils zwei Vekoten parallel zueinander sein müssen. Aber das isg bei einem Rechteck ja auch so. Der unterschied ist ja nur, dass bei einem Parallelogramm nicht alles rechte Winkel sind. Aber wie weise ich das nach?   ─   Lilli 27.03.2020 um 12:45

Ein rechter Winkel entspricht der Eigenschaft, dass 2 Vektoren orthogonal sind, also ihr Winkel zueinander 90 Grad beträgt. Die Orthogonalität lässt sich dann über das Skalarprodukt überprüfen. 2 Vektoren sind orthogonal, wenn ihr Skalarprodukt = 0 ist.   ─   el_stefano 27.03.2020 um 12:54
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(a) Zunächst überprüfen ob es sich um ein Parallelogramm handelt. Dafür stellst du die Vektoren der jeweiligen Seiten auf und überprüfst, ob die gegenüberliegenden Seiten parallel zueinander sind (die Vektoren also linear abhängig sind). Zur Verzifizierung, dass es sich um kein Rechteck handelt, kannst du das Skalarprodukt 2er benachbarter Vektoren berechnen und zeigen, dass dort nicht 0 rauskommt. Wäre das Skalarprodukt zweier Vektoren nämlich 0, so wären die Vektoren senkrecht zueinander, was ja wiederum die Bedingung für ein Rechteckt wäre.

 

(b) zur Bestimmung des Mittelpunktes des Kreises, musst du einfach den Mittelpunkt der Verbindungsstrecke zwischen A und C bestimmen, z.b. durch \( A + \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} (A + C) \). Zur Bestimmung des Radius musst du den Abstand der Punkte A und C, also den Betrag/die Länge vom Vektor AC bestimmen, das wäre die Länge des Durchmessers. Da der Radius des Kreises gesucht ist und der Radius die Hälfte des Durchmessers ist, musst du den Wert noch durch 2 teilen.

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Vielen Dank!   ─   Lilli 27.03.2020 um 12:54

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Zu a): Einfacher ist es, zu überprüfen, dass die Vektoren \(\vec{AB}\) und \(\vec{DC}\) gleich sind (nicht nur parallel). Dann brauchst du nicht extra zeigen, dass auch \(\vec{AD}\) und \(\vec{BC}\) parallel sind, das folgt dann daraus.

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