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Forum "Längen, Abstände, Winkel" - Flächeninhalt Dreieck
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Flächeninhalt Dreieck: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:29 Mi 27.08.2008
Autor: espritgirl

Aufgabe
Berechnen Sie den Flächeninhalt des Dreiecks ABC

A(1/1/1) B(7/4/7) C(5/6/-1)

Hallo Zusammen [winken],


Diese Aufgabe bereitet mir ein paar Probleme, da ich nicht weiß, ob meine Vorgehensweise richtig ist.

Zur Beschreibung meines Dreiecks:

                  C

A                                 B


Ich habe erstmal eine Geradengleichung aufgestellt:

[mm] g:\vec{x}=\vec{a}+\lambda*(\vec{b}-\vec{a}) [/mm]

  [mm] \vec{x}= \vektor{1 \\ 1 \\ 1}+\lambda*\vektor{6 \\ 3 \\ 6} [/mm]


Kann ich dann einfach Punkt C für meine Normalengleichung nehmen?

[mm] \vec{n}*(\vec{x}-\vec{a})=0 [/mm]

[mm] \vektor{6 \\ 3 \\ 6}*(\vec{x}-\vektor{5 \\ 6 \\ -1})=0 [/mm]

= [mm] 6x_{1}+3x_{2}+6x_{3}-42 [/mm]

Oder kommt da +42 raus?

Dann splitte ich die GG in 3 Gleichungen auf:

[mm] x_{1}=1+6\lambda [/mm]
[mm] x_{2}=1+3\lambda [/mm]
[mm] x_{3}=1+6\lambda [/mm]

Dann setze ich das in die KF ein. Stimmt das denn soweit?



Liebe Grüße,

Sarah :-)

        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:54 Mi 27.08.2008
Autor: weduwe


> Berechnen Sie den Flächeninhalt des Dreiecks ABC
>  
> A(1/1/1) B(7/4/7) C(5/6/-1)
>  Hallo Zusammen [winken],
>  
>
> Diese Aufgabe bereitet mir ein paar Probleme, da ich nicht
> weiß, ob meine Vorgehensweise richtig ist.
>  
> Zur Beschreibung meines Dreiecks:
>  
> C
>  
> A                                 B
>  
>
> Ich habe erstmal eine Geradengleichung aufgestellt:
>  
> [mm]g:\vec{x}=\vec{a}+\lambda*(\vec{b}-\vec{a})[/mm]
>  
> [mm]\vec{x}= \vektor{1 \\ 1 \\ 1}+\lambda*\vektor{6 \\ 3 \\ 6}[/mm]
>  
>
> Kann ich dann einfach Punkt C für meine Normalengleichung
> nehmen?
>  
> [mm]\vec{n}*(\vec{x}-\vec{a})=0[/mm]
>  
> [mm]\vektor{6 \\ 3 \\ 6}*(\vec{x}-\vektor{5 \\ 6 \\ -1})=0[/mm]
>  
> = [mm]6x_{1}+3x_{2}+6x_{3}-42[/mm]
>  
> Oder kommt da +42 raus?
>  
> Dann splitte ich die GG in 3 Gleichungen auf:
>  
> [mm]x_{1}=1+6\lambda[/mm]
>  [mm]x_{2}=1+3\lambda[/mm]
>  [mm]x_{3}=1+6\lambda[/mm]
>  
> Dann setze ich das in die KF ein. Stimmt das denn soweit?
>  
>
>
> Liebe Grüße,
>  
> Sarah :-)

die idee ist richtig, die ausführung mangelhaft:

[mm] E_C: (\vec{x}-\vektor{5\\6\\-1})\vektor{2\\1\\2}=0 [/mm]
diese ebene schneidest du nun mit deiner geraden (trägergerade der seite C) und du bekommst den punkt [mm] H_c [/mm]

[mm] h_c=|\overrightarrow{CH}_c| [/mm] und c [mm] =|\overrightarrow{AB}| [/mm] und  [mm] A=\frac{c\cdot h_c}{2} [/mm]


Bezug
                
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:57 Mi 27.08.2008
Autor: espritgirl

Hallo weduwe [winken],


> [mm]E_C: (\vec{x}-\vektor{5\\6\\-1})\vektor{2\\1\\2}=0[/mm]
>  diese
> ebene schneidest du nun mit deiner geraden (trägergerade
> der seite C) und du bekommst den punkt [mm]H_c[/mm]

Das muss ich kurz aufdröseln:

Wie kommst du an den Vektor (2/1/2)?

Was ist eine Trägergerade? Muss ich eine Gerade aufstellen? Wenn ja, wie?



Liebe Grüße,

Sarah :-)


Bezug
                        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:07 Mi 27.08.2008
Autor: abakus


> Hallo weduwe [winken],
>  
>
> > [mm]E_C: (\vec{x}-\vektor{5\\6\\-1})\vektor{2\\1\\2}=0[/mm]
>  >  
> diese
> > ebene schneidest du nun mit deiner geraden (trägergerade
> > der seite C) und du bekommst den punkt [mm]H_c[/mm]
>
> Das muss ich kurz aufdröseln:
>  
> Wie kommst du an den Vektor (2/1/2)?
>  
> Was ist eine Trägergerade? Muss ich eine Gerade aufstellen?
> Wenn ja, wie?
>  
>
>
> Liebe Grüße,
>  
> Sarah :-)
>  

Hallo, warum so kompliziert?
Die Flächeninhaltsformel für ein beliebiges Dreieck lautet
A=0,5*(1. Seite)*(2. Seite)* (Sinus des Winkels zwischen diesen zwei Seiten)

Aus den gegeben Koordinaten kannst du die Länge aller drei Seiten berechnen und mit dem Kosinussatz dann einen der drei Winkel bestimmen.
Gruß Abakus

Bezug
                                
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:09 Mi 27.08.2008
Autor: espritgirl

Hallo Abakus [winken],

Wir sollen nichts mit dem Sinus machen!

Der Sinn dieser Aufgabe ist die "Klassische" Abstandberechung zu üben, wie wir sie in der Schule machen.

Aber wie kommt man denn nun auf den Vektor (2/1/2)?

Kannst du mir das vielleicht noch kurz erklären?



Liebe Grüße,

Sarah :-)

Bezug
                                        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:41 Mi 27.08.2008
Autor: abakus


> Hallo Abakus [winken],
>  
> Wir sollen nichts mit dem Sinus machen!
>  
> Der Sinn dieser Aufgabe ist die "Klassische"
> Abstandberechung zu üben, wie wir sie in der Schule
> machen.
>  
> Aber wie kommt man denn nun auf den Vektor (2/1/2)?

Man hätte auch (6/3/6) nehmen können. (Das taucht doch in deinem Versuch auf).
Gruß Abakus

>  
> Kannst du mir das vielleicht noch kurz erklären?
>  
>
>
> Liebe Grüße,
>  
> Sarah :-)


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Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:44 Mi 27.08.2008
Autor: espritgirl

Hallo Abakus [winken],


> Man hätte auch (6/3/6) nehmen können. (Das taucht doch in
> deinem Versuch auf).
>  Gruß Abakus

Okay, ich war nur irritiert, weil aufeinmal ein anderer Normalenvektor aufgetaucht ist.

Kannst du vielleicht mal nachkontrollieren, was in meinem ersten Posting alles falsch ist? (Ich stelle die Frage schnell mal auf "halb-beantwortet").


Liebe Grüße,

Sarah :-)

Bezug
                                                        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:54 Mi 27.08.2008
Autor: Nicodemus

Hallo Espritgirl?

Es ist unklar, welche Vorgehensweise Du vorhast!
(1) Am einfachsten ist es, die Gerade AB zu bestimmen und den Abstand d von C zu dieser Graden. [mm] \overline{AB} [/mm] ist dann die Grundlinie , d die Höhe.
Damit ist die Fläche klar!
(2) Oder willst Du die Lotebene durch AB bestimmen, deren Normalvektor durch C geht? Den Abstand von C erhält man dann aus der Normalen-/Koordinartenform der Ebene!

ok?



Bezug
                                                                
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:56 Mi 27.08.2008
Autor: espritgirl

Hallo Nicodemus [winken],


>  (2) Oder willst Du die Lotebene durch AB bestimmen, deren
> Normalvektor durch C geht? Den Abstand von C erhält man
> dann aus der Normalen-/Koordinartenform der Ebene!

Ich glaube, das hier trifft es. Hatte Ansätze dazu in meinem ersten Posting, allerdings weiß ich nicht, ob die richtig sind (bin aus der ersten Antwort nicht schlau geworden).


Liebe Grüße,

Sarah :-)


Bezug
                                                                        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:47 Do 28.08.2008
Autor: Nicodemus

Hallo Espritgirl!

Dein Ansatz liefert nicht die gewünschte Ebene!
Die gesuchte Lotebene L durch AB zur Dreiecksebene ABC ist
L: [mm] x_{1}+2x_{2}-2x_{3}-1 [/mm] = 0
Aus der Hesseform von L lässt sich der Abstand d von C ausrechnen. Es gilt d=6. Zusammen mit |AB| = 9 folgt die Fläche zu 27!

Diese Lösung ist aber kompliziert, da Du hier erst die Lotebene L ausrechnen musst! Viel einfacher ist hier die Anwendung des Vektorprodukts.
[mm] |\overrightarrow{AB}\times \overrightarrow{AC}| [/mm] liefert hier die Fläche des Parallelogramms, die Hälfte wäre dann die gesuchte Dreiecksfläche!
ok?

Bezug
                                
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:56 Mi 27.08.2008
Autor: weduwe


> > Hallo weduwe [winken],
>  >  
> >
> > > [mm]E_C: (\vec{x}-\vektor{5\\6\\-1})\vektor{2\\1\\2}=0[/mm]
>  >  
> >  

> > diese
> > > ebene schneidest du nun mit deiner geraden (trägergerade
> > > der seite C) und du bekommst den punkt [mm]H_c[/mm]
> >
> > Das muss ich kurz aufdröseln:
>  >  
> > Wie kommst du an den Vektor (2/1/2)?
>  >  
> > Was ist eine Trägergerade? Muss ich eine Gerade aufstellen?
> > Wenn ja, wie?
>  >  
> >
> >
> > Liebe Grüße,
>  >  
> > Sarah :-)
>  >  
> Hallo, warum so kompliziert?
>  Die Flächeninhaltsformel für ein beliebiges Dreieck lautet
> A=0,5*(1. Seite)*(2. Seite)* (Sinus des Winkels zwischen
> diesen zwei Seiten)
>  
> Aus den gegeben Koordinaten kannst du die Länge aller drei
> Seiten berechnen und mit dem Kosinussatz dann einen der
> drei Winkel bestimmen.
>  Gruß Abakus


warum dann nun so kompliziert, dann verwendet man gleich das vektorprodukt.

[mm] A=\frac{1}{2}|\vec{a}\times\vec{b}| [/mm]

da [mm] \vektor{2\\1\\2}=\lambda\vektor{6\\3\\6} [/mm] mit [mm] \lambda=3, [/mm] sind beide vektoren normalenvektoren derselben ebene,
und mit kleineren zahlen läßt sich halt "fehlerfreier" rechnen.

du kannst natürlich auch mit dem 2. vektor arbeiten und anschließend durch 3 dividieren.

trägergerade nennt man die gerade, die eine strecke, hier die seite c, enthält, die hast du ja bereits aufgestellt.

Bezug
        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: sieht gut aus ...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 06:57 Do 28.08.2008
Autor: Loddar

Hallo Sarah!



> Ich habe erstmal eine Geradengleichung aufgestellt:
>  
> [mm]g:\vec{x}=\vec{a}+\lambda*(\vec{b}-\vec{a})[/mm]
>  
> [mm]\vec{x}= \vektor{1 \\ 1 \\ 1}+\lambda*\vektor{6 \\ 3 \\ 6}[/mm]

[ok]


> Kann ich dann einfach Punkt C für meine Normalengleichung
> nehmen?

[ok]

  

> [mm]\vec{n}*(\vec{x}-\vec{a})=0[/mm]
>  
> [mm]\vektor{6 \\ 3 \\ 6}*(\vec{x}-\vektor{5 \\ 6 \\ -1})=0[/mm]
>  
> = [mm]6x_{1}+3x_{2}+6x_{3}-42[/mm]

[ok] Nur der Deutlichkeit halber nochmals [mm] $6x_{1}+3x_{2}+6x_{3}-42 [/mm] \ [mm] \red{= \ 0}$ [/mm] schreiben.


> Dann splitte ich die GG in 3 Gleichungen auf:
>  
> [mm]x_{1}=1+6\lambda[/mm]
> [mm]x_{2}=1+3\lambda[/mm]
> [mm]x_{3}=1+6\lambda[/mm]

[ok]

  

> Dann setze ich das in die KF ein. Stimmt das denn soweit?

[ok] Genau, damit erhältst Du dann den Schnittpunkt von Gerade und Ebene, welcher der Höhenfußpunkt [mm] $H_c$ [/mm] des Dreieckes ist.


Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 07:46 Do 28.08.2008
Autor: espritgirl

Guten Morgen Loddar [winken],


Dann bin ich aber froh, dass die Ausführung nicht "mangelhaft" ist.


> [ok] Genau, damit erhältst Du dann den Schnittpunkt von
> Gerade und Ebene, welcher der Höhenfußpunkt [mm]H_c[/mm] des
> Dreieckes ist.


Hast du mein tolles Dreieck in meinem ersten Posting gesehen? Wäre der Punkt [mm] H_{c} [/mm] dann zwischen A und B?

Wenn ich nach [mm] \lambda [/mm] aufgelöst habe, dann setze ich das [mm] \lambda [/mm] in die Geradengleichung ein und erhalte somit meinen Schnitpunkt?!

Um den Abstand zu berechnen, welchen weiteren Punkt brauche ich?

Man rechnet ja [mm] \overrightarrow{XS} [/mm] - mein S habe ich dann ja, aber was ist mein X?


Liebe Grüße,

Sarah :-)

Bezug
                        
Bezug
Flächeninhalt Dreieck: punktweise ;-)
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 07:49 Do 28.08.2008
Autor: Loddar

Hallo Sarah!


> Hast du mein tolles Dreieck in meinem ersten Posting
> gesehen? Wäre der Punkt [mm]H_{c}[/mm] dann zwischen A und B?

[ok]



> Wenn ich nach [mm]\lambda[/mm] aufgelöst habe, dann setze ich das
> [mm]\lambda[/mm] in die Geradengleichung ein und erhalte somit
> meinen Schnitpunkt?!

[ok] Genau: den Punkt zwischen $A_$ und $B_$.

  

> Um den Abstand zu berechnen, welchen weiteren Punkt brauche ich?

Für die Länge der Höhe [mm] $h_c$ [/mm] nimmst Du die Punkte $C_$ und [mm] $H_C$ [/mm] (= der Punkt zwischen $A_$ und $B_$ ).

Für die Länge der Grundseite wird der Abstand zwischen den Punkten $A_$ und $B_$ berechnet.


Gruß
Loddar


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