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Quadrat, Lichtstrahl und Pyramide

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Aufgabe

Gegeben sind die drei Punkte A(4 |14|17)  , B(16 |11|14)  und C( 16 |2 |23)  . Sowie der Punkt U (-10 |4|16 )  .

  1. Es ist zu beweisen, dass das Dreieck ABC rechtwinklig-gleichschenklig ist.
  2. Wie lauten die Koordinaten jenes Punktes D, der das Dreieck ABC zu einem Quadrat ABCD ergänzt?
  3. Wie lauten die Koordinaten des Quadratmittelpunktes M?
  4. Ein Lichtstrahl geht von U aus und wird im Punkt M an der Quadratebene reflektiert. Unter welchem Winkel trifft er auf die Ebene?
  5. Der gespiegelte Lichtstrahl trifft im Punkt Z auf der xy-Ebene auf. Wir lauten die Koordinaten von Z?
  6. 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.

Lösung

  1. |AB |= |BC | , rechter Winkel bei B.
  2. D( 4|5 |26)
  3. M (10 |8|20)
  4. 35.26o ; E(ABC): x + 2y + 2z - 66 =0
  5. Z( 30 |-12 |0)
    gespiegelter Lichtstrahl          (    )     (     )
 '          10          1
l : r(t) =   8   + t   -1
            20         -1
  6. S1(12 |12|24)  , S2( 8|4 |16)
    Zuerst die Länge der Höhe ausrechnen (h = 6).