Mathematik 1 - Homepage von Georg Hoever - FH Aachen
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7 Vektorrechnung 89<br />
Durch einen Normalenvektor �n ∈ R 3 und einen Punkt �p ∈ R 3 ist eine Ebene E eindeutig<br />
bestimmt:<br />
E = {X ∈ R 3 |(�x − �p) ⊥ �n}<br />
Beispiel 3 (Fortsetzung <strong>von</strong> Beispiel 2):<br />
E = {X ∈ R 3 ⎛ ⎞<br />
1<br />
⎛ ⎞<br />
1<br />
| (�x − ⎝ 1 ⎠) ⊥ ⎝ −2 ⎠)}<br />
3 2<br />
= {X ∈ R 3 ⎛ ⎞<br />
1<br />
⎛ ⎞<br />
1<br />
| (�x − ⎝ 1 ⎠) · ⎝ −2 ⎠ = 0}<br />
3 2<br />
= {X ∈ R 3 ⎛ ⎞<br />
1<br />
⎛ ⎞<br />
1<br />
⎛ ⎞<br />
1<br />
|�x · ⎝ −2 ⎠ = ⎝ 1 ⎠ · ⎝ −2 ⎠ = 5}<br />
⎛ ⎞<br />
2 3 2<br />
= { ⎝<br />
x1<br />
x2<br />
x3<br />
⎠ | x1 − 2x2 + 2x3 = 5}<br />
Fazit:<br />
� � x1<br />
Durch E = { x2 | n1x1 + n2x2 + n3x3 = r} wird eine Ebene festgelegt (parame-<br />
x3<br />
�<br />
terfrei Form/Normalenform). �n = ist ein Normalenvektor <strong>von</strong> E.<br />
� n1<br />
n2<br />
n3<br />
Durch einen Punkt P und eine Richtung �v wird eine Gerade g<br />
festgelegt<br />
g = {�p + λ�v | λ ∈ R}<br />
Dies gilt im R 3 und im R 2 , allgemein im R n .<br />
7.5.2. Schnittpunkte<br />
Berechnung <strong>von</strong> Schnittpunkten geschieht durch Einsetzen/Gleichsetzen der beschreibenden<br />
Ausdrücke<br />
Beispiel 1:<br />
Schnittpunkt <strong>von</strong> g = {<br />
E = {<br />
� 113<br />
�<br />
+ α<br />
� 41<br />
−1<br />
� 110<br />
�<br />
+ β<br />
� 210<br />
� � �<br />
101<br />
+ λ<br />
�<br />
| α, β ∈ R} = {<br />
(vgl. Beispiel 1 bis 3 des vorigen Abschnitts).<br />
7.5. Ebenen und Geraden<br />
| λ ∈ R} und<br />
� � x1<br />
| x1 − 2x2 + 2x3 = 5}<br />
x2<br />
x3<br />
�<br />
�<br />
�<br />
g<br />
�p<br />
�<br />
P<br />
�v<br />
�