Teil A
Mit einem Lasermessgerät soll ein Verkehrsschild angepeilt werden. Diese Situation wird modellhaft in einem Koordinatensystem dargestellt. Der Ausgangspunkt des Laserstrahls wird durch den Punkt
beschrieben, seine Richtung durch den Vektor
Das Verkehrsschild wird durch eine Kreisscheibe repräsentiert, die in der
-Ebene liegt und den Mittelpunkt
sowie den Radius 3 hat.
Untersuche, ob der Laserstrahl auf das Verkehrsschild trifft.
(5 BE)
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1. Schritt: Geradengleichung des Laserstrahls aufstellen
2. Schritt: Schnittpunkt mit der
-Ebene berechnen
Die Ebenengleichung der
-Ebene lautet
Einsetzen eines allgemeinen Punkts auf
liefert somit für
Einsetzen in die Geradengleichung liefert für den Ortsvektor des Schnittpunkts:
3. Schritt: Abstand von
und
bestimmen


Da
gilt und die Wurzelfunktion streng monoton steigend ist, gilt
das heißt der Laserstrahl trifft auf das Verkehrsschild.