ELEARNING - FREIBURG

HOME   Mathematik   Prüfungsaufgaben

Abikurs Mathe - Analytische Geometrie

<< 04 - Parameterform Gerade, Ebene >>


Mit Vektoren lassen sich geometrische Objekt wie Geraden und Ebenen beschreiben. Dabei ergeben sich für Geraden und Ebenen verschiedene Darstellungsmöglichkeiten.

  1. Parameterform (für Geraden)
  2. Parameterform (für Ebenen)
  3. Normalenform (für Ebenen)
  4. Koordinatenform (für Ebenen)
  5. Hesse'sche Normalenform (für Ebenen)
Sie sollten jede dieser Darstellungsformen kennen und benutzen können! Speziell bei den Ebenen sollten Sie außerdem in der Lage sein, eine Form in eine andere umzuwandeln, beispielsweise die Parameterform der Ebene in die Koordinatenform oder die Koordinatenform in die Hesse'sche Normalenform.

Parameterform einer Geraden

Eine Gerade bekommt man, indem man zu einem Punkt P auf der Geraden beliebige Vielfache eines Vektors addiert, der dieselbe Richtung wie die Gerade hat.

Damit erhält man die Parameterform:

nennt man den Stützvektor und den Richtungsvektor. Das t ist der Parameter was den Namen dieser Darstellungsform erklärt.

Beispiel:

Aufgabe
Eine Gerade geht durch die Punkte A(1|4|4) und B(7|3|-1).
Ermitteln Sie eine Parameterform dieser Geraden.

Lösung
Verwende den Ortsvektor zu A als Stützvektor und den Verbindungsvektor von A nach B als Richtungsvektor.
Mit folgt .

Parameterform einer Ebene

Wenn man der Parameterform einer Geraden einen zweiten (linear unabhängigen) Richtungsvektor hinzufügt, so erhält man die Parameterform einer Ebene. Ausgehend von einem Punkt auf der Ebene (der durch den Stützvektor beschrieben wird) kann man beliebige Vielfache der beiden Richtungsvektoren addieren und erreicht dadurch jeden beliebigen Punkt in der Ebene. Dadurch ist die Ebene komplett beschrieben.

Parameterform:

Manchmal werden die Richtungsvektoren auch Spannvektoren genannt und man sagt, dass die Spannvektoren die Ebene "aufspannen", vergleichbar mit den Lamellen eines Regenschrims, die den Schirm aufspannen.

Beispiel:

Aufgabe
Ermitteln Sie eine Parameterform der Ebene, die durch die Punkte A(2|6|-4), B(-2|3|2) und C(-4|3|4) geht.

Lösung
Wähle einen beliebigen Punkt, z.B. A, als Stützvektor. Gewöhnlich wählt man nun und als Richtungsvektoren.

Ergebnis: .

Downloads

PowerPoint
PDF