Vektoren Aufgabe

Erste Frage Aufrufe: 512     Aktiv: 25.03.2020 um 01:14

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Suche den Mittelpunkt der Kugel, die durch die Punkte P1=(1,-4,2), P2= -1,0,-4), P3=(7,5,5), P4=(4,-3,0) geht, bestimme r 

 

 

 

Wäre echt nett wenn mir Hier jemand helfen könnte

 

MfG

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1 Antwort
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Hallo flackoro.

Die Kugel Gleichung umgeformt lautet:

\({(x_1-m_1)}^2+{(x_2-m_2)}^2+{(x_3-m_3)}^2=r^2\)

\(m_1,...\) sind dabei die Komponenten des Mittelpunktes

\(x_1,...\) sind die Komponenten der Kugelpunkte

und \(r\) ist der Radius.

Nun kannst du deine 4 Punkte einsetzen und hast ein Gleichungssystem mit 4 Variablen und 4 Unbekannten. Dieses musst du nun lösen.

 

Grüße

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Student, Punkte: 9.96K

 

Hallo,
Könnten sie die Rechnung dazu mal machen wäre sehr nett, danke

MfG
  ─   flackoro 25.03.2020 um 00:21

Du kannst mich gerne dutzen, ich glaube das gilt auch für die meisten anderen Leute hier. So ist die Atmosphäre einfach lockerer ;)
So ein ganzes Gleichungssystem mit 4 Variablen zu lösen ist keine Sache von 5 min und es hat sicher auch einen Sinn, dass du das selber machen sollst. Trotzdem kann ich dir natürlich einen Anfang geben.
Die Punkte werden in die Kugelgleichung eingesetzt und aus \(P_1\) resultiert Gleichung \(1.\), aus \(P_2\) Gleichung \(2.\) usw..
\(1. \ \ \ r^2={(1-m_1)}^2+{(-4-m_2)}^2+{(2-m_3)}^2\)

\(2. \ \ \ r^2={(-1-m_1)}^2+{(0-m_2)}^2+{(-4-m_3)}^2\)

\(3. \ \ \ r^2={(7-m_1)}^2+{(5-m_2)}^2+{(5-m_3)}^2\)

\(4. \ \ \ r^2={(4-m_1)}^2+{(-3-m_2)}^2+{(0-m_3)}^2\)

Nun würde ich persönlich alle binomischen Formeln auflösen und mal schauen, was man dann später so mit anderen Gleichungen kürzen kann.

\(1. \ \ \ r^2=\ \ 1\ -2m_1+m_2^2+16+\ \ 8m_2 \ \ +m_2^2+\ 4\ -4m_3+m_3^2\)

\(2. \ \ \ r^2=\ \ 1\ +2m_1+m_1^2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ + m_2^2+16+8m_3+m_3^2\)

\(3. \ \ \ r ^2=49-14m_1+m_1^2+ 25-10m_2+m_2^2+25-10m_3+m_3^2\)

\(4. \ \ \ r^2=16\ -\ 8m_1+m_1^2 +\ 9 +\ \ 6m_2+\ m_2^2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ +m_3^2\)

Als nächstes würde ich dir empfehlen, durch Subtraktion verschiedene Gleichungen voneinander abzuziehen. Dadurch kürzen sich alle quadratischen Summanden heraus. Auch das \(r^2\) verschwindet. Das dürftest du aber hinbekommen! Das ist dann einfach ein lineares Gleichungssystem. Außerdem kannst du nutzen, dass in Gleichung \(2.\) und \(4.\) jeweils eine Variable garnicht mehr vorkommt.

Das hier aber alles noch vorzuführen, spreng etwas den Rahmen. Ich bin gespannt auf dein Ergebnis :)


Grüße


  ─   1+2=3 25.03.2020 um 01:14

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