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Parallele Ebenen und ein Lichtstrahl
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Gegeben ist die Ebene E: und die Ebene F durch die drei Punkte ,
und . Zudem bekannt ist die Gerade g durch die Punkte und
.
- Zeige, dass die Ebenen E und F parallel sind.
- Bestimme den Abstand der beiden Ebenen
- Ein von P aus Richtung Q laufender Lichtstrahl wird an der Ebene E reflektiert. In welchem Punkt
trifft der reflektierte Lichtstrahl auf die Ebene F?
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Zwei Kugeln
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Gegeben sind die Punkte , und . Der Punkt P liegt auf der
Kugeloberfläche der Kugel mit Mittelpunkt . Die Gerade g geht durch die Punkte P und
Q.
- Wie gross ist der Radius
der Kugel ?
- Liegt der Punkt S innerhalb oder ausserhalb der Kugel
? Begründe.
- Gesucht ist der Mittelpunkt
und der Radius jener Kugel , die die Strecke als
Durchmesser hat.
- Wie lang ist der Teil der Gerade g, der innerhalb der Kugel
verläuft?
- Welchen Abstand hat der Kugelmittelpunkt
von der Gerade g?
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Zwei Ebenen und eine Kugel
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Gegeben sind die Punkte , , ,
, und .
Die Punkte A, B und C erzeugen die Ebene .
Die Puntke C und E bestimmen die Gerade g.
- Wie lautet die Koordinatengleichung von
- Wie lautet die Koordinatengleichung der Ebene
, die parallel zu liegt und den Punkt D enthält?
- Wie gross ist der Schnittwinkel zwischen g und
?
- Es ist zu zeigen, dass der Punkt M der Mittelpunkt jener Kugel ist, die die beiden Ebenen
und
berührt und den Punkt D enthält
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Quadrat, Lichtstrahl und Pyramide
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Gegeben sind die drei Punkte , und . Sowie der Punkt
.
- Es ist zu beweisen, dass das Dreieck ABC rechtwinklig-gleichschenklig ist.
- Wie lauten die Koordinaten jenes Punktes D, der das Dreieck ABC zu einem Quadrat ABCD ergänzt?
- Wie lauten die Koordinaten des Quadratmittelpunktes M?
- Ein Lichtstrahl geht von U aus und wird im Punkt M an der Quadratebene reflektiert. Unter welchem
Winkel trifft er auf die Ebene?
- Der gespiegelte Lichtstrahl trifft im Punkt Z auf der xy-Ebene auf. Wir lauten die Koordinaten von
Z?
- Eine gerade quadratische Pyramide mit dem Volumen V = 324 wird über dem Quadrat ABCD
errichtet. Wie lauten die Koordinaten der Spitze S dieser Pyramide? Es sind alle möglichen Lösungen
zu berechnen.
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Verbindende Gerade
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Gegeben sind eine Ebene und zwei Geraden
- Welchen Abstand hat der Punkt P von der Ebene
- Welche gegenseitige Lage haben die Gerade g und h?
- Gesucht ist die Koordinatengleichung einer Ebene
, die g enthält und senkrecht auf der Ebene
steht.
- Welche Gerade geht durch den Punkt
und schneidet die beiden Geraden g und h?
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Dreieck und ein Paar Kugeln
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Gegeben sind die drei Punkte , und und die
Gerade
- Es ist zu zeigen, dass das Dreieck MPQ gleichschenklig ist. 1.5
P.
- Es ist zu zeigen, dass die Gerade
und windschief sind. 1.5
P.
- Die Kugel K habe den Mittelpunkt M und berühre die Gerade
. Welchen Radius hat die Kugel K?
Wo berührt die Kugel K die Gerade ? 3
P.
- Auch der Punkt Q liegt auf der Kugeloberfläche von K. Wie lautet die Gleichung der Tangentialebene
E an K im Punkt Q? 1.5
P.
- Die Kugel K’ hat den Mittelpunkt
und den Radius 20. Es ist zu zeigen, dass der
Punkt Q auf dem Schnittkreis der Kugeln K und K’ liegt. 1.5
P.
- Wie lautet die Koordinatengleichung der Ebene, in der der Schnittkreis von K und K’ liegt? 2
P.
- Welchen Radius hat der Schnittkreis von K und K’? 2
P.
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Kugeln und Gerade
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Gegeben ist der Punkt , und . Der Punkt P liegt auf der
Kugeloberfläche der Kugel mit Mittelpunkt . Die Gerade g geht durch die Punkte P und
Q.
- Wie gross ist der Radius der Kugel
?
- Wie lang ist jene Strecke der Gerade g, die innerhalb der Kugel
verläuft?
- Wie gross ist der Abstand des Kugelmittelpunktes M von der Gerade g?
- Der Punkte S liegt ausserhalb der Kugel
. Richtig oder falsch? Begründung?
- Gesucht ist der Mittelpunkt und der Radius jener Kugel
, die die Strecke MS als Durchmesser hat.
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Kreiszylinder
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Die (Rotations-)Achse eines Kreiszylinders geht durch die Punkte und . Die Gerade t
durch die Punkte und ist eine Tangente an den Zylinder.
- In welchem Punkt T berührt die Tangente t den Zylinder?
- Vom Punkt
aus verläuft ein Lichtstrahl, der im Punkt T am Zylinder reflektiert wird.
Wie lautet die Gleichung des reflektierten Lichtstrahls?
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Gerader Kreiskegel
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Der Punkt ist die Spitze eines geraden Kreiskegels, dessen Grundkreis auf der Ebene E:
liegt. Der Punkt liegt auf dem Grundkreis des Kegels.
- Wie lang ist die Höhe des Kegels?
- Wie gross ist der Neigungswinkel
der Mantellinie gegenüber der Ebene des Grundkreises?
- Gesucht ist jener Punkt Q auf dem Grundkreis des Kegels, der von P den grössten Abstand hat.
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QUADRATische Pyramide
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Von einem Quadrat ABCD kennt man die Ecken und . Die Ecke D hat die x-Koordinate
-1.
- Wie lauten die restliche Koordinaten von D? Es ist nur jene Lösung mit ganzzahligen Koordinaten
anzugeben.
- Wie lauten die Koordinaten der Ecke C?
- Das Quadrat ABCD soll die Grundfläche einer geraden, quadratischen Pyramide mit Volumen V=72
sein. Wie lauten die Koordinaten der Spitze S dieser Pyramide?
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Dreiseitige Pyramide
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Die drei Punkte ; und bilden die Grundfläche einer dreiseitigen Pyramide
mit der Spitze .
- Wie lautet die Koordinatengleichung der Ebene E(ABC)?
- Welchen Flächeninhalt hat das Grunddreieck ABC?
- Die Spitze S der Pyramide liegt auf der Gerade
und das Volumen
beträgt 36. Wie lauten die Koordinaten der Pyramidenspitze S?
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Geradenschar
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Gegeben ist die Ebene E: . Für jedes stellt die folgende Gleichung eine andere Gerade
dar (sog. Geradenschar):
- Es ist zu beweisen, dass alle Geraden
in der Ebene E liegen.
- Welche gegenseitige Lage haben alle Geraden
? Begründe deine Antwort.
- Welchen Radius haben jene Kreise, die die Geraden
und als Tangenten haben?
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