Ebenengleichungen

Plane Equations

Mathematik Klasse 13 8 Aufgaben
Analytische GeometrieVektorenEbenenKerncurriculum
Leicht
Multiple Choice #1 12s ▶ Testen

Wie viele Parameter hat die Parametergleichung einer Ebene im ℝ³?

  • ● 2
  • ○ 1
  • ○ 3
  • ○ 0
Eine Ebene wird durch einen StĂŒtzvektor und zwei Richtungsvektoren beschrieben: E: x⃗ = p⃗ + r·u⃗ + s·v⃗ mit den Parametern r und s.
LĂŒckentext #2 10s ▶ Testen

Die Koordinatengleichung einer Ebene hat die Form ax + by + cz = ___.

✓ Antwort: d
Die allgemeine Koordinatengleichung lautet ax + by + cz = d, wobei n⃗ = (a, b, c) der Normalenvektor ist.
Wahr / Falsch #3 10s ▶ Testen

Der Normalenvektor einer Ebene steht senkrecht auf jedem Vektor, der in der Ebene liegt.

✓ Wahr
Per Definition steht der Normalenvektor senkrecht auf der Ebene, also auf allen Vektoren, die in ihr liegen.
Multiple Choice #4 12s ▶ Testen

Gegeben ist die Ebene E: 2x − 3y + z = 7. Welcher Vektor ist ein Normalenvektor von E?

  • ● (2, −3, 1)
  • ○ (2, 3, 1)
  • ○ (7, 0, 0)
  • ○ (−3, 2, 1)
In der Koordinatengleichung ax + by + cz = d ist n⃗ = (a, b, c) = (2, −3, 1) der Normalenvektor.
Zahleneingabe #5 8s ▶ Testen

Die Ebene E hat die Gleichung x + 2y − z = 5. Berechne den Wert d, wenn man E in die Form x + 2y − z = d schreibt.

✓ Antwort: 5
Die Gleichung ist bereits in Koordinatenform. Es gilt d = 5.
Mittel
Multiple Choice #1 25s ▶ Testen

Eine Ebene enthĂ€lt den Punkt P(1, 0, 2) und hat den Normalenvektor n⃗ = (3, −1, 4). Wie lautet die Koordinatengleichung?

  • ● 3x − y + 4z = 11
  • ○ 3x − y + 4z = 7
  • ○ x − y + 2z = 5
  • ○ 3x − y + 4z = 3
Einsetzen von P: 3·1 − 1·0 + 4·2 = 3 + 0 + 8 = 11. Also 3x − y + 4z = 11.
Wahr / Falsch #2 12s ▶ Testen

Zwei Ebenen mit parallelen Normalenvektoren sind stets identisch.

✓ Falsch
Parallele Normalenvektoren bedeuten, dass die Ebenen parallel sind — aber nicht unbedingt identisch. Sie können auch echt parallel (ohne gemeinsamen Punkt) sein.
LĂŒckentext #3 15s ▶ Testen

Um von der Parameterform einer Ebene zur Koordinatenform zu gelangen, berechnet man das ___ der beiden Richtungsvektoren.

✓ Antwort: Kreuzprodukt
Das Kreuzprodukt u⃗ × v⃗ der beiden Richtungsvektoren liefert den Normalenvektor, aus dem die Koordinatengleichung folgt.