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Abstände und Halbräume

Frage: Abstände und Halbräume
(22 Antworten)

 
E: 2x + y + z =4


A(0|1|2), B(-1|2|5), C(1|1|1), D(1|3|2)

Ich soll die Abstände von den Punkten zur Ebene berechnen und dann sagen welcher der Punkte im gleichen Halbraum bezüglich E liegen.

Es ist so: Ich könnte einerseits den Stützvektor (0|0|4) nehmen, oder (1|1|1) oder (1|0|2)... Es gibt doch verschiedene Varianten oder? D.h. es müssten verschiedene Ergebnisse kommen. Was hab ich falsch verstanden?

Wie bilde ich hier die Hesse`sche Normalengleichung?
GAST stellte diese Frage am 23.11.2010 - 19:05

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 19:09
du hast zwar verschiedene möglichkeiten, deshalb kommt aber noch lange nicht jedes mal etwas verschiedenes heraus.

den normalenvektor der ebene hast du ja im prinzip schon, normiere ihn, sodass er die länge 1 hat und du hast die hesse-form.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 19:17
Also der normalenvektor ist ja klar: n-> = (2|1|1)
Als Stützvektor nehme ich mal (0|0|4). D.h. |n| = wurzel(2^2 + 1^2 + 1^2) = wurzel(6)

Also dann: E: [x - (0|0|4)] * (2/wurzel(6)|1/wurzel(6)|1/wurzel(6)) = 0

Richtig?

Oder ich könnte es so machen:
Stützvektor: (1|1|1)

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 19:18
ja, das ist richtig.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 19:34
Noch eine frage: "Liegt der Ursprung auf der gleichen Seite der Ebene wie der Punkt P ?

Was muss ich jetzt machen ?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 19:37
schau dir das skalarprodukt von den verbindungsvektoren mit dem normalenvektor an.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 19:43
meinst du jetzt das skalarprodukt von P(0|1|2) und dem Normalenvektor (2|1|1)? Ja der beträgt 3.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 20:54
oder was meinst du? was soll ih jetzt machen?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:01
(0-(0|0|4))*n=...
(a-(0|0|4))*n=...

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:16
(0 - (0|0|4)) * (2|1|1) = (0|0|-4) * (2|1|1) = -4

((0|1|2) - (0|0|4)) * (2|1|1) = (0|1|-2) *(2|1|1) = -1

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:18
was folgern wir daraus?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:22
Also ist die Antwort ja, da P und der Ursprung ein negatives Vorzeichen haben, und deswegen im gleichen Halbraum sind.

Eine letzte Frage (neue A.):

Man hat Sensoren in die hintere Stoßstange eines Autos integriert. Die Sensoren sind so eingestellt, dass sie eine Abstandsunterschreitung von 0,3m anzeigen.
Ein Autofahrer fährt geradlinig ruckwärts auf eine schräge Ebene zu, die durch [x -(10|0|10)|]*(5|5|1) = 0 beschrieben wird.

Der der Ebene nächste Sensor befindet sich zunächst im Punkt S(6,2|6,2|0,3). Zeige, dass der Sensor noch keinen Alarm gegeben hat. Wenig später ist der Sensor im Punkt T(6,1|6,1|0,3) angelangt. Ist inzwischen der Alarm erfolt?
b) An welchem Punkt R zwischen S und T muss der Sensor Alarm geben?

Die Hess`sche Normalenform hab ich cshon:

E: [x - (10|0|10)]*(5/wurzel(51)|5/wurzel(51)|1/wurzel(51)) = 0,3

Ist das 0,3 richtig? und was muss ich genau machen? muss ich jetzt P einsetzen und gucken, ob es größer als 0,3 ist?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:25
"E: [x - (10|0|10)]*(5/wurzel(51)|5/wurzel(51)|1/wurzel(51)) = 0,3"

=0 ist besser

"muss ich jetzt P einsetzen und gucken, ob es größer als 0,3 ist?"

ja, oder kleiner als -0,3.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:37
Also bei S kommt bei mir ca. 0,322 > 0,3 raus, also kein Alarm.
Und bei T kommt bei mir ca. 0,182 < 0,3 raus.

Und jetzt zu b): Es wird ja jetzt der Punkt zwischen S und T gesucht, wo der Sensor Alarm geben muss.

Wie mach ich das? Ich kann doch einfach die Hälfte der Strecke nehmen und so auch den Punkt R(6,15|6,15|0,3) als Antwort schreiben, oder?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:40
und woher weßt du, dass das gerade der punkt ist?

bestimme lieber mit der HNF die ebene mit abstand 0,3, wobei das skalarprodukt positiv sein soll (gleicher halbraum), dann schneidest du diese ebene mit der geraden schneiden auf der das objekt sich bewegt.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:47
Zitat:
bestimme lieber mit der HNF die ebene mit abstand 0,3, wobei das skalarprodukt positiv sein soll (gleicher halbraum)


also laut Formel d = |(p - a)*n0|
0,3 = |(p - a)*(5|5|1)|

Oder wie soll ich das machen? Wenn das richtig ist, was soll ich finden, a oder p oder wie komm ich voran?

Zitat:
dann schneidest du diese ebene mit der geraden schneiden auf der das objekt sich bewegt.


Welche Gerade meinst du jetzt? PQ?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 21:51
die gerade, die durch S und T verläuft.

mit der HNF bestimmst du wie du siehst eine ebene (die gleichung enthält 3 unbekannte)

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 22:01
Gerade durch ST:

x = (6,1|6,1|0,3) + r(0,1|0,1|0)

Ich verstehe das mit der HNF und den 3 unbekannten nicht wirklich:

d = |(p - a) * n0| --> p ist der Ortsvektor, a der Stützvektor

Was soll ich einsetzen? Der Normalenvektor ist doch derselbe oder? Also n = (5|5|1). und was ist mit a und p? Ortsvektor (0|0|0) ?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 22:02
du kannst es auch etwas einfacher machen, jetzt wo du die gerade kannst, kannst du auch x = (6,1|6,1|0,3) + r(0,1|0,1|0) in die HNF einsetzen und so r bestimmen.

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 22:08
Ok kann ich nicht gerade alles nachvollziehen.

1. Meinst du einfach: E: (x - (6,1|6,1|0,3)] * (5|5|1) = 0 --> aber wo ist das r?

 
Antwort von GAST | 23.11.2010 - 22:10
nein, der stützvektor kann bei (0|0|4) bleiben, aber als x nimmst du eben die gerade, deren gleichung vom parameter r abhängt.

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