Geraden 2012 13: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Geometrie-Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
(Eigenschaften des Normalenvektors)
(Eigenschaften des Normalenvektors)
Zeile 20: Zeile 20:
  
 
Ist in der Ebene von einer Geraden ein Punkt P und ihr Normalenvektor bekannt, so wird diese hierdurch eindeutig beschrieben.
 
Ist in der Ebene von einer Geraden ein Punkt P und ihr Normalenvektor bekannt, so wird diese hierdurch eindeutig beschrieben.
 
+
Sei <math> /vec{r} </math> ein beliebiger Ortsvektor auf der Geraden g, da der Normalenvektor <math> \vec{n} </math> senkrecht zu der Geraden <math> \vec{r} </math> steht, so steht <math> \vec{n} </math> auch senkrecht zu jedem anderen Vektor <math> \vec{r}- \vec{a} </math> der Geraden g.
Da der Normalenvektor <math> \vec{n} </math> senkrecht zu der Geraden <math> \vec{r} </math> steht, so steht <math> \vec{n} </math> auch senkrecht zu jedem anderen Vektor <math> \vec{r}- \vec{a} </math> der Geraden g.
+
 
<br><br><br>
 
<br><br><br>
 
<ggb_applet width="800" height="600"  version="4.2" ggbBase64="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" showResetIcon = "false" enableRightClick = "false" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "false" showMenuBar = "false" showToolBar = "false" showToolBarHelp = "false" showAlgebraInput = "false" useBrowserForJS = "true" allowRescaling = "true" />
 
<ggb_applet width="800" height="600"  version="4.2" ggbBase64="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" showResetIcon = "false" enableRightClick = "false" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "false" showMenuBar = "false" showToolBar = "false" showToolBarHelp = "false" showAlgebraInput = "false" useBrowserForJS = "true" allowRescaling = "true" />

Version vom 4. Februar 2013, 18:36 Uhr

Inhaltsverzeichnis

Der Normalenvektor

Definition des Normalenvektors

Sei g eine Gerade. Ein Vektor  \ \vec{n} \  heisst genau dann Normalenvektor von g, wenn \  \vec{n}\  senkrecht zu der Geraden g steht.

Der Punkt A an dem sich ein Normalenvektor mit der Geraden schneidet, wird auch Aufpunkt genannt.



Skizze eines Normalenvektors

Eigenschaften des Normalenvektors

Sei g eine Gerade mit  \ \ g = \vec{s} + \lambda \cdot \vec{r} \ und  \vec{n} der Normalenvektor auf g , mit  s =\begin{pmatrix} s_1 \\ s_2 \end{pmatrix}, \  r =\begin{pmatrix} r_1 \\ r_2 \end{pmatrix},\   n =\begin{pmatrix} n_1 \\ n_2 \end{pmatrix}.

 E1:\ \ \  \vec{n} \cdot \vec{r} = 0

 E2:\ \ \  n =\begin{pmatrix} -r_2 \\ r_1 \end{pmatrix}
 E3: Im Raum gibt es unendlich viele Normalenvektoren zu einer Gerade g und einem Aufpunkt A.


Ist in der Ebene von einer Geraden ein Punkt P und ihr Normalenvektor bekannt, so wird diese hierdurch eindeutig beschrieben. Sei  /vec{r} ein beliebiger Ortsvektor auf der Geraden g, da der Normalenvektor  \vec{n} senkrecht zu der Geraden  \vec{r} steht, so steht  \vec{n} auch senkrecht zu jedem anderen Vektor  \vec{r}- \vec{a} der Geraden g.


Hesseform

(Otto Hesse, deutscher Mathematiker, von 1811-1874)

Die Punktenormalengleichung

Eine Möglichkeit ist es Geraden mit Hilfe von zwei Vektoren darzustellen. Hierfür wir zum einen ein Stützvektor, zum anderen ein Richtungsvektor benötigt.