Aufgabenblock — AFB II
Zehn Sachaufgaben aus dem ganzen Kapitel: erst die Situation in Punkte und Vektoren übersetzen, dann in mehreren Schritten rechnen — mit gestuften Tipps.
Ein quaderförmiges Paket steht mit der Ecke \(A\) im Ursprung; \(B(6\,|\,0\,|\,0)\), \(D(0\,|\,4\,|\,0)\) und \(E(0\,|\,0\,|\,3)\) sind Nachbarecken von \(A\) (Einheit dm).
a) Gib die \(x_2\)-Koordinate der Ecke \(G\) gegenüber von \(A\) an. b) Bestimme die \(x_1\)-Koordinate des Mittelpunkts der Deckfläche \(EFGH\).
Vollständige Lösung
Ein pyramidenförmiges Zelt hat die quadratische Grundfläche \(A(0\,|\,0\,|\,0)\), \(B(4\,|\,0\,|\,0)\), \(C(4\,|\,4\,|\,0)\), \(D(0\,|\,4\,|\,0)\) (in m). Die Spitze \(S\) liegt 3 m über dem Mittelpunkt der Grundfläche.
a) Gib die \(x_1\)-Koordinate von \(S\) an. b) In der Mitte der Stange \(\overline{CS}\) hängt eine Lampe. Bestimme ihre Höhe \(x_3\).
Vollständige Lösung
Die Punkte \(A(1\,|\,2\,|\,0)\), \(B(4\,|\,3\,|\,1)\) und \(C(5\,|\,6\,|\,4)\) sind drei Ecken des Parallelogramms \(ABCD\).
a) Bestimme \(d_2\). b) Bestimme \(d_3\).
Vollständige Lösung
Drei Zaunpfosten stehen bei \(A(1\,|\,0\,|\,2)\), \(B(3\,|\,1\,|\,5)\) und \(C(7\,|\,3\,|\,11)\).
a) Es gilt \(\overrightarrow{AC}=r\cdot\overrightarrow{AB}\). Gib \(r\) an. b) Ein vierter Punkt \(E(5\,|\,2\,|\,z)\) soll auf derselben Geraden liegen. Bestimme \(z\).
Vollständige Lösung
Ein Flugzeug ist zum Zeitpunkt \(t=0\) (in min) im Punkt \(P(2\,|\,1\,|\,0)\) (in km) und legt pro Minute den Vektor \(\begin{pmatrix}4\\3\\0{,}5\end{pmatrix}\) zurück.
a) Gib die \(x_2\)-Koordinate nach 6 Minuten an. b) Nach wie vielen Minuten ist es 4 km hoch?
Vollständige Lösung
Die Talstation einer Seilbahn liegt in \(A(0\,|\,0\,|\,0)\), die Bergstation in \(B(8\,|\,4\,|\,6)\) (Einheit 100 m). Das Seil ist geradlinig.
a) Die Gondel ist bei \(Q(6\,|\,3\,|\,4{,}5)\). Bestimme den Parameter \(t\) mit \(\vec x=\overrightarrow{OA}+t\cdot\overrightarrow{AB}\). b) Gib die Höhe \(x_3\) (in 100 m) auf halber Strecke an.
Vollständige Lösung
Der Vektor \(\vec w=\begin{pmatrix}7\\1\\5\end{pmatrix}\) soll als \(r\cdot\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}+s\cdot\begin{pmatrix}2\\-1\\1\end{pmatrix}\) geschrieben werden.
a) Bestimme \(r\). b) Bestimme \(s\).
Vollständige Lösung
Eine Dachfläche geht durch \(A(1\,|\,0\,|\,0)\), \(B(0\,|\,2\,|\,0)\) und \(C(0\,|\,0\,|\,3)\).
a) Gib den zweiten Eintrag des Spannvektors \(\overrightarrow{AB}\) an. b) Bestimme \(x_3\) des Punktes mit \(r=s=0{,}5\) in \(E:\ \vec x=\overrightarrow{OA}+r\,\overrightarrow{AB}+s\,\overrightarrow{AC}\).
Vollständige Lösung
Gegeben ist \(E:\ \vec x=\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}+r\begin{pmatrix}1\\0\\2\end{pmatrix}+s\begin{pmatrix}0\\1\\1\end{pmatrix}\) und \(Q(3\,|\,4\,|\,7)\).
a) Bestimme \(r\) aus der ersten Zeile. b) Bestimme \(s\) aus der zweiten Zeile (die dritte Zeile ist dann die Probe).
Vollständige Lösung
Der Punkt \(M(3\,|\,2\,|\,1)\) ist der Mittelpunkt der Strecke \(\overline{AB}\) mit \(A(2\,|\,-1\,|\,4)\).
a) Bestimme \(b_2\). b) Bestimme \(b_3\).
