Mathe Erklärung Hilfe Vektoren?

2 Antworten

Das Dreieck, bzw. das Parallelogramm liegen in der Ebene mit der Parameterform



beim Parallelogramm dürfte klar sein, dass sowohl
gilt

der Punkt P soll auf der Dreiecksseite BS, also der einen Parallelogramm-Diagonalen (in der Zeichnung rot eingezeichnet) liegen.
Für diese Gerade gilt dann


der Richtungsvektor BS kann wie folgt ausgedrückt werden:


für einen Punkt P, der sowohl auf dieser Geraden als auch auf der Ebene liegt gilt:
links die Gerade mit ersetztem Richtungsvektor, rechts die Ebene

diese Vektorgleichung dann umformen:


links als Richtungsvektor schreiben, rechts gleiche Vektoren ausklammern:



damit die Gleichung erfüllt ist, muss gelten:
r+t=1 und s-t=0 (damit der Vektor AS "verschwindet")

aus der zweiten Gleichung erhält man t=s, dieses in die erste einsetzen:

s+r=1

damit hat man gezeigt, dass für alle Punkte, die zwischen B und S liegen, r+s=1 gelten muss (beide Parameter müssen zwischen 0 und 1 liegen)

dass dann für die Punkte im Dreieck ABS dann r+s<=1 gilt, dürfte klar sein

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vielleicht gehts auch einfacher, ich wüsste aber nicht wie man r+s=1 (für die Punkte auf der Seite) anders begründen kann

welches Matheniveau ist das? Hochschule?
in BW wird sowas auch im Leistungsfach Mathe nicht (mehr) gemacht

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mir ist noch eine einfachere Begründung eingefallen:
Beweis mittels 2. Strahlensatz (Strahlenschnittpunkt ist B)

Bild zum Beitrag

 - (Mathematik, Vektorrechnung)

Coco456 
Beitragsersteller
 26.09.2024, 12:30

Das ist echt super gut erklärt! Ich danke dir vielmals! Ohne deine Erklärung wäre ich da niemals drauf gekommen. Um deine Frage zu beantworten, ich habe die Aufgabe in der Q1 im Mathe LK gestellt bekommen.

eterneladam  26.09.2024, 13:28

Der Ansatz mit dem Strahlensatz ist sehr elegant

Sieh dir die Ecken des Dreiecks an. Parameter jeweils 1.

Jetzt in die Mitte der roten Dreieckseite. Parameter jeweils 1/2 -> Summe jeweils 1.

Das bleibt auch so, wenn man den Punkt auf der Dreieckseite hin und her schiebt.


MichaelH77  26.09.2024, 12:32
Das bleibt auch so, wenn man den Punkt auf der Dreieckseite hin und her schiebt.

wie kann man das begründen?
in der Mitte mit jeweils 1/2 ist klar, aber bei den anderen Punkten

Coco456 
Beitragsersteller
 26.09.2024, 12:36
@MichaelH77

Die Frage habe ich mir auch die ganze Zeit gestellt. Unsere Lehrerin hat das nicht rechnerisch begründet, was mich irritiert hat, weil ich dachte, dass das ansonsten nur schätzungsweise ist. Keine Ahnung, ich war so verwirrt, aber jetzt mit der Rechnung ist mir alles klar. Das nur mit der Zeichnung zu begründen hat mich immens verwirrt.

Wechselfreund  26.09.2024, 12:38
@MichaelH77

Gute Frage! Ich kenne die Aufgabe aus der Oberstufe, auch ohne "Beweis".

Wie sagt man dann in Mathe immer: "Wie man leicht sieht..."

MichaelH77  26.09.2024, 13:03
@Wechselfreund

man kann es auch mit dem zweiten Strahlensatz begründen

die Idee ist mir vorhin beim Mittagessen gekommen und ist deutlich einfacher als der andere Beweis

Wechselfreund  26.09.2024, 13:05
@MichaelH77

Stimmt. Ich hätte auch an eine Geradengleichung gedacht in einem schiefwinkligen Koordinatensystem mit Achsen in Richtung von a und b Vektor