Berechnen Sie x, sodass die Dreiecksfläche, die durch diese Vektoren aufgespannt wird, 11,66mm beträgt. Gegeben sind die Vektoren a=(0,3,4) ; b=(x,3,0)
\small{ \begin{array}{rcl} 2A_{\text{Dreieck}} &=&\begin{vmatrix} \vec{a} \times \vec{b} \end{vmatrix} \\\\ 2A_{\text{Dreieck}} &=& \begin{Vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 3 & 4 \\ x & 3 & 0 \end{Vmatrix} \\ \\ 2A_{\text{Dreieck}} &=& \left{|} \begin{pmatrix} \begin{vmatrix} 3 & 4 \\ 3 & 0 \end{vmatrix}\\ -\begin{vmatrix} 0 & 4 \\ x & 0 \end{vmatrix}\\ \begin{vmatrix} 0 & 3 \\ x & 3 \end{vmatrix} \end{pmatrix} \right{|} \\ \\ 2A_{\text{Dreieck}} &=& | \begin{pmatrix} -12 \\ 4x \\ -3x \end{pmatrix} | \\ \\ \end{array} }
Probe. Der Flächenvektor muss senkrecht stehen zu a und b:
\small{ \begin{array}{rcl} \begin{pmatrix} -12 \\ 4x \\ -3x \end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix} 0 \\ 3 \\ 4 \end{pmatrix} = 12x-12x = 0 \qquad \text{okay}\\\\ \begin{pmatrix} -12 \\ 4x \\ -3x \end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix} x \\ 3 \\ 0 \end{pmatrix} = -12x+12x = 0 \qquad \text{okay} \end{array}
Die Berechnung von x:
2⋅ADreieck=√(−12)2+(4x)2+(−3)22⋅ADreieck=√144+16x2+9x22⋅ADreieck=√144+25x2|1225x2+144=4⋅A2Dreieck25x2=4⋅A2Dreieck+14425x2=4⋅11,662+14425x2=543,8224+14425x2=399,822425x2=399,8224|√5x=±19.9955595071x=±3.99911190141x≈±4
Probe: a=(0,3,4) ; b=(4,3,0)
\small{ \begin{array}{rcl} 2A_{\text{Dreieck}} &=&\begin{vmatrix} \vec{a} \times \vec{b} \end{vmatrix} \\\\ 2A_{\text{Dreieck}} &=& \begin{Vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 3 & 4 \\ 4 & 3 & 0 \end{Vmatrix} \\ \\ 2A_{\text{Dreieck}} &=& \left{|} \begin{pmatrix} \begin{vmatrix} 3 & 4 \\ 3 & 0 \end{vmatrix}\\ -\begin{vmatrix} 0 & 4 \\ 4 & 0 \end{vmatrix}\\ \begin{vmatrix} 0 & 3 \\ 4 & 3 \end{vmatrix} \end{pmatrix} \right{|} \\ \\ 2A_{\text{Dreieck}} &=& | \begin{pmatrix} -12 \\ 16 \\ -12 \end{pmatrix} | \\ \\ \end{array} }
2⋅ADreieck=√(−12)2+(16)2+(−12)22⋅ADreieck=√144+256+1442⋅ADreieck=√5442⋅ADreieck=23,3238075794ADreieck=11,66okay

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