UHU-StartseiteMathematikJahrgangsstufen12Geraden und Ebenen im RaumG9Beschreibung von Geraden und Ebenen durch Gleichungen
Koordinatengleichung


Zuordnung von Raumpunkten
Gesucht ist ein einfaches Verfahren, um jeden Punkt des Raumes checken zu können, ob er ein Teil der Ebene ist.
Günstig wäre eine Gleichung für `x_1`, `x_2` und `x_3`.



Reduktion auf lineare Abhängigkeit
Eine mögliche Bedingung lässt sich dadurch erstellen, dass der Vektor vom Aufpunkt zum Testpunkt in der von `vec u` und `vec v` aufgespannten Ebene liegt:
`|vec X - vec A, vec u, vec v| = 0` alle drei Vektoren sind also nicht linear unabhängig.
Gegeben ist eine Ebene E mit Aufpunkt `vec A` und den Richtungsvektoren `vec u` und `vec v`
`vec X = ((x_1),(x_2),(x_3)) in E` wenn `|vec X - vec A, vec u, vec v| = 0`
Die sich ergebende Gleichung heißt Koordinatengleichung der Ebene.



Beispiel 1: Eine einfache Ebene
`E:vec X = ((0),(0),(2))+lambda*((1),(0),(0))+mu*((0),(1),(0))`.
Bestimmung der Koordinatengleichung:
`|vec X - vec A,vec u, vec v| = |(x_1-0,1,0),(x_2-0,0,1),(x_3-2,0,0| = 0 + x_3-2+0-0-0-0=x_3-2 = 0`

`x_3-2 = 0` ist also die Koordinatengleichung.

`x_1` und `x_2` dürfen also beliebig gewählt werden, wichtig ist nur, dass `x_3=2` ist.




Zur Koordinatengleichung einer einfachen Ebene

Beispiel 2: eine andere Ebene
`E:vec X = ((0),(0),(2))+lambda*((1),(0),(-1))+mu*((0),(1),(-2))`.
Bestimmung der Koordinatengleichung:
`|vec X - vec A,vec u, vec v| = |(x_1-0,1,0),(x_2-0,0,1),(x_3-2,-1,-2| = `
`0 + x_3-2+0-(-1)*x_1-(-2)*x_2-0=x_3-2+x_1+x_2 = 0`

`x_1+2x_2+x_3-2 = 0` ist also die Koordinatengleichung.





Zur Koordinatengleichung einer Ebene
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