Gerade und Ebene
So gehst du vor
- 1Die Gerade g geht durch A und B. Ziehe die beiden Punkte (waagerecht, senkrecht oder „in E“) oder stelle sie unter „Koordinaten“ ein.
- 2Ändere die Ebene mit den Reglern oder wähle eine Vorlage.
- 3Rechts läuft das Verfahren aus dem Skript mit: Geradenpunkt einsetzen, nach t auflösen, Schnittpunkt und Schnittwinkel.
- 4Mit „Winkel in wahrer Größe“ blickst du so auf die Szene, dass α unverzerrt erscheint.
Ein Finger auf freier Fläche dreht die Ansicht, zwei Finger zoomen. Punkte ziehst du in der gewählten Richtung; die gestrichelten Linien beim Ziehen zeigen den Weg vom Ursprung zum Punkt. Gestrichelt und blass: verdeckt (hinter der Ebene). Das Schrägbild zeichnet wie das Skript die x1-Achse verkürzt; beim Drehen wird senkrecht projiziert.
Koordinaten
Gerade
Rechnung
Ebene E: 2x1 + x2 + 2x3 = 5
Vorlage
n1 (vor x1)
2n2 (vor x2)
1n3 (vor x3)
2d
5Hinweise
Für den Schnittwinkel mit einer Ebene steht im Zähler das Skalarprodukt aus Richtungs- und Normalenvektor; deshalb der Sinus: Der Kosinus würde den Winkel zur Normalen liefern, also 90° − α. Der Normalenvektor ist auf die Länge 2 verkürzt gezeichnet. „in E“ hält den gezogenen Punkt in der Ebene.
Aufträge
- Gerade „h aus dem Skript“ (A(2 | 1 | 4), B(4 | 2 | 6)) und E: 2x1 + x2 + 2x3 = 5: Berechne den Schnittpunkt von Hand und vergleiche. Warum ist der Schnittwinkel genau 90°?
- Wähle „g aus dem Skript“ (B(3 | 1 | 3)). Was liefert das Einsetzen, was das Skalarprodukt u ∘ n?
- Lege g in die Ebene: Wähle „in E“ und ziehe A und B in die Ebene. Woran erkennt man in der Rechnung, dass g in E liegt?
- Wähle den Boden E: x3 = 0 und eine Gerade mit Richtungsvektor 101, z. B. A(0 | 0 | 1), B(1 | 0 | 2). Welcher Schnittwinkel ergibt sich? Begründe ohne Formel.
- Gerade „schräg“: Berechne α. Welchen Winkel erhält man, wenn man fälschlich den Kosinus nimmt, und was bedeutet er?
- Ziehe B so, dass der Schnittwinkel immer kleiner wird, ohne dass g parallel wird. Was passiert mit dem Schnittpunkt und mit t?
Theorie: Skript M2, Abschnitte „Gerade und Ebene“ und „Schnittwinkel“.