Mathe  /  Abitur  /  Leistungskurs 2007
09. Feb 2012  /  ©  ∴  Frank Müller  

Teil B: Geometrie

Lösungen und Bewertung

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Erläuterungen BE
a

Untersuchung: z. B. S ∉ EBCD mit GTR: prgmGeometri - Abstände Punkt-Ebene → d(S,EBCD) = 6
mit EBCD: 2·x + 2·y + z = 9 und Ebenennormale
Schlussfolgerung: linear unabhängig4
Mittelpunkt der Strecke : oder
Es liegt ein Parallelogramm vor:
Koordinaten des Punktes A: A(1 | 2 | 3)

4
b

Nachweis für quadratische Pyramide: Da ABCD als Parallelogramm berechnet wurde, reicht es nun zu zeigen, dass die Diagonalen senkrecht stehen:
Nachweis für gerade Pyramide: genau dann gerade, wenn gilt:
Ansatz für Volumen der Pyramide: AQuadrat = 36; hPyramide = 6 (siehe Teilaufgabe a))
Volumen der Pyramide: V = 72
Koordinaten eines Punktes S': z. B. S'(6 | 7 |1)
Alle Punkte müssen der Form genügen (normierte Normalenform der beiden Ebenen, die zur Ebene EBCD den Abstand 6 haben).
Einen Punkt erhält man z. B. durch .

5
c

Ansatz für Koordinaten des Punktes Q (2 BE): Da die Grundfläche ein Quadrat ist, reicht es einen Punkt zu suchen für den gilt: und z. B.
Koordinaten des Punktes Q: Q(1 | 2 | -3/2)

3
d

Begründung für obere Grenze: die Spitze hat eine Entfernung von 6 und die Eckpunkte 3√2
Begründung für untere Grenze (2 BE): Der Abstand zu einer Mantelfläche ist z. B. mit GTR: prgmGeometri - Abstände Punkt-Ebene → d(M,EBCS) ≈ 2.6833 (Lotfußpunkt L(2.8 | 1.4 | -3)) zu berechnen. Dieser Abstand entspricht dem angegebenen, aufgrund der Symmetrie ist es der Minimale.

3
15

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4Muss auch so sein. Denn schon im folgenden Absatz ergeben die Punkte (A)BCD und S eine Pyramide, also müssen die vier Punkte BCDS den R³ aufspannen.

2 ?