Math Problem Statement

Unter welchem Winkel schneiden sich die beiden Geraden? Gib den spitzen Winkel an. Berechne auch den Schnittpunkt. Y=1,5x-3; y=0,6x-1,2

Solution

Wir haben zwei Geraden gegeben:

  1. y=1,5x3y = 1,5x - 3
  2. y=0,6x1,2y = 0,6x - 1,2

1. Berechnung des Schnittpunkts

Um den Schnittpunkt der beiden Geraden zu finden, setzen wir die Gleichungen gleich, da die yy-Werte im Schnittpunkt identisch sein müssen.

1,5x3=0,6x1,21,5x - 3 = 0,6x - 1,2

Zuerst subtrahieren wir 0,6x0,6x von beiden Seiten:

1,5x0,6x=1,2+31,5x - 0,6x = -1,2 + 3

0,9x=1,80,9x = 1,8

Nun teilen wir durch 0,9:

x=1,80,9=2x = \frac{1,8}{0,9} = 2

Um den yy-Wert zu finden, setzen wir x=2x = 2 in eine der beiden Geradengleichungen ein, z. B. in die erste:

y=1,5(2)3=33=0y = 1,5(2) - 3 = 3 - 3 = 0

Der Schnittpunkt ist also S(2,0)S(2, 0).

2. Berechnung des spitzen Winkels zwischen den Geraden

Der Winkel θ\theta zwischen zwei Geraden kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

tan(θ)=m1m21+m1m2\tan(\theta) = \left| \frac{m_1 - m_2}{1 + m_1 m_2} \right|

Hierbei sind m1=1,5m_1 = 1,5 und m2=0,6m_2 = 0,6 die Steigungen der Geraden.

tan(θ)=1,50,61+1,50,6=0,91+0,9=0,91,9=0,4737\tan(\theta) = \left| \frac{1,5 - 0,6}{1 + 1,5 \cdot 0,6} \right| = \left| \frac{0,9}{1 + 0,9} \right| = \left| \frac{0,9}{1,9} \right| = 0,4737

Um den Winkel θ\theta zu finden, nehmen wir den Arkustangens:

θ=arctan(0,4737)25,35\theta = \arctan(0,4737) \approx 25,35^\circ

Der spitze Winkel zwischen den beiden Geraden beträgt also ca. 25,35°.

Zusammenfassung:

  • Der Schnittpunkt der beiden Geraden ist S(2,0)S(2, 0).
  • Der spitze Winkel zwischen den beiden Geraden beträgt ca. 25,35°.

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Relative Fragen:

  1. Wie würde sich der Schnittpunkt verändern, wenn die Steigungen anders wären?
  2. Was passiert, wenn beide Geraden parallel wären? Wie würde man das feststellen?
  3. Wie kann man den Winkel zwischen Geraden in der dreidimensionalen Geometrie berechnen?
  4. Wie wirken sich unterschiedliche yy-Achsenabschnitte auf den Schnittpunkt aus?
  5. Was ist die geometrische Bedeutung des spitzen Winkels in einem Koordinatensystem?

Tipp: Wenn die Steigungen zweier Geraden gleich sind, schneiden sie sich nicht und sind entweder parallel oder identisch.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Linear Equations
Intersection of Lines
Angle Between Two Lines

Formulas

Intersection of lines: set y1 = y2
Angle between two lines: tan(θ) = |(m1 - m2) / (1 + m1 * m2)|

Theorems

Formula for angle between two lines

Suitable Grade Level

Grades 9-11