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Gerade liegt parallel zur Ebene. Auch selbsterklärend. Hier gibt es keinen einzigen Schnittpunkt. Gerade schneidet Ebene. Hier gibt es nur einen einzigen Schnittpunkt. Die Möglichkeit, dass Gerade und Ebene windschief zueinander liegen, gibt es also auch hier nicht (genauso wie bei zwei Ebenen). 3. Gerade liegt in der Ebene Alle Punkte, die auf der Geraden liegen, liegen auch in der Ebene. Das heißt, dass die Gerade jeden ihrer Punkte mit der Ebene "teilt". Es gibt keinen Punkt auf der Geraden, der nicht auch in der Ebene liegt. Daher gibt es unendlich viele Schnittpunkte gibt. Es ist nicht schwer zu erkennen, ob eine Gerade in einer Ebene liegt - zumindest wenn man den Normalenvektor hat. Andernfalls empfiehlt es sich, diesen zu errechnen. Verfügt man über den Normalenvektor, dann muss man folgende zwei Bedingungen zutreffen: 1. Der Richtungsvektor der Geraden muss orthogonal zum Normalenvektor liegen. Ein Punkt der Gerade muss in der Ebene liegen. Gilt eine der beiden Bedinungen nicht, dann liegt die Gerade entweder parallel zur Ebene (Bedingung 1 gilt, 2 aber nicht), oder sie schneidet die Ebene (Bedingung 1 gilt nicht, Bedingung 2 gilt).
Wenn man eine Gerade und eine Ebene im Raum betrachtet, gibt es 3 verschiedene Möglichkeiten wie diese zueinander stehen können: 1. Die Gerade liegt in der Ebene. 2. Die Gerade ist echt parallel zur Ebene. 3. Die Gerade schneidet die Ebene in einem Punkt S S. Vorgehensweise Um die Lagebeziehung zwischen einer Geraden und einer Ebene zu bestimmen, ist es empfehlenswert wenn man eine Parametergleichung der Geraden und eine Koordinatengleichung der Ebene verwendet. Gegeben sind eine Gerade g: X ⃗ = A ⃗ + r ⋅ u ⃗ g:\: \vec X= \vec A+r\cdot \vec u und eine Ebene E E in Koordinatenform E: n 1 x 1 + n 2 x 2 + n 3 x 3 = n 0 E:n_1x_1+n_2x_2+n_3x_3=n_0 mit n ⃗ = ( n 1 n 2 n 3) \vec n=\begin{pmatrix}n_1\\n_2\\n_3\end{pmatrix}. 1. Entscheidung über die gegenseitige Lage von g g und E E Man betrachtet das Skalarprodukt zwischen dem Normalenvektor n ⃗ \vec n der Ebene E E und dem Richtungsvektor u ⃗ \vec u der Geraden g g. Das folgende Diagramm erläutert die Entscheidungsfindung.
Es gibt drei Lagen, die eine Gerade und eine Ebene annehmen können. Man unterscheidet diese drei Fälle einfach in dem man die Schnittpunkte von Gerade und Ebene ausrechnet. Gerade und Ebene sind parallel, in dem Fall gibt es keine Schnittpunkte. Die Gerade liegt in der Ebene, in dem Fall gibt's unendlich viele Schnittpunkte. Es gibt einen Schnittpunkt. In dem Fall gibt's bei der Schnittpunktberechnung EINE Lösung.
Der Stützvektor der Ebene ist der Ortsvektor eines beliebigen Punktes der beiden Geraden, die die Ebene aufspannen. Die " Richtungs vektoren " einer Ebene werden als Spannvektoren bezeichnet. Sie sind Vielfache der Richtungsvektoren der aufspannenden Geraden. Punkt einer Ebene in Abhängigkeit der beiden Spannvektoren Lage einer Geraden bezogen zu einer Ebene Manchmal ist es von Interesse wie eine Gerade bezüglich einer Ebene verläuft. Im dreidimensionalen Raum gibt es dafür drei Möglichkeiten: Ebene und Gerade schneiden sich in einem Punkt. Ebene und Gerade schneiden sich in unendlich vielen Punkten. ⇔ Die Gerade verläuft in der Ebene. Ebene und Gerade schneiden sich nicht. ⇔ Die Gerade verläuft parallel zur Ebene. Man erhält eine Schnittgleichung, wenn man die Parameterform einer Geraden g mit der Parameterform einer Ebene E gleichsetzt. Gerade und Ebene schneiden sich Schnittgleichung bestimmen und umformen: LGS lösen: Schnittpunkt berechnen: Die Gerade g schneidet die Ebene E im Punkt: S(0|0|2) Gerade schneidet eine Ebene in einem Punkt Die Gerade liegt in der Ebene Das LGS hat unendlich viele Lösungen.
4. Gerade liegt parallel zur Ebene Wenn die Gerade nicht in der Ebene liegt, sie aber auch niemals schneidet, dann liegt sie parallel zur Ebene. Um die Frage zu klären, ob Parallelität vorliegt, kann man die obigen zwei Bedingungen nahezu identisch übernehmen. Anders ist nur, dass hier ein Punkt nicht in der Ebene liegen darf (gilt dies für einen Punkt, dann gilt es für alle durch Bedingung 1): 1. Ein Punkt der Gerade darf nicht in der Ebene liegen. (Liegt ein Punkt der Geraden nicht in der Ebene, dann liegt auch kein anderer Punkt in der Ebene. ) 5. Gerade schneidet Ebene Eine Gerade schneidet eine Ebene, wenn nur ein Schnittpunkt existiert. Damit sich Ebene und Gerade schneiden müssen sie "schief" zueinander liegen. Ist das der Fall, dann müssen sie sich zwangsweise an irgendeinem Punkt schneiden - und nach diesem Punkt nie wieder. Die Gerade liegt "schief" zur Ebene, wenn ihr Richtungsvektor nicht orthogonal zum Normalenvektor der Ebene ist. Das heißt, dass Bedingung 1 aus den oberen beiden Fällen sozusagen "umgedreht" wird: 1.
25. 2012, 19:23 ja, ich hab doch oben schon geschriweben, dass ich das gelesen habe und gefragt, ob man das auch irgendwie ausrechnen kann!! und wies mit parallel aussieht weiß ich eben nicht und das muss man ja auch irgendwie ausrechnen können. nur wie?? 25. 2012, 20:28 besser als auch bei der "konkurrenz" "kreuzproduzieren" zu wollen, wäre es, einmal ernsthaft nachzudenken 26. 2012, 08:52 Na gut, dann rechnen wir eben noch ein bisschen: Was braucht es, damit in der Ebene liegt? 1) Einen Punkt in dieser Ebene, also etwa für festes. 2) einen Richtungsvektor parallel zu dieser Ebene, also für ebenfalls festes mit. Macht zusammen die Geradengleichung für (ich wiederhole es nochmal) feste. Damit hat man alle möglichen Geraden in dieser Ebene erfasst. Wählt man nun speziell - denn gerfragt ist ja nicht nach allen solchen Geraden, sondern nur nach einer - so erhält man den Vorschlag von Werner. Wie gesagt, das kann man auch einfacher haben, aber mancher will lieber recht viele Formeln sehen statt ein wenig zu denken.
Nochmal zur Aufgabe: So dumm es klingen mag, aber geht es auch etwas komplizierter? Also mit Rechnung. Weil wenn ich einfach nur den hinteren Teil weglasse, dann weiß ich nich, ob ich da dann in nem Test auch die volle Punktzhal krieg. Und bei der parallelen geht das ja sowieso nicht, neh? Sollte ich da dann erst das Kreuzprodukt berechnen und dann? Anzeige 25. 2012, 17:06 also parallel ist mir glaube ich klar einfach die beiden faktoren kreuzproduzieren, 0 setzen und dann sieht man ja, dass am ende zB 4=0 rauskommt aber dann habe ich ja immer noch keine Gerade??! hmh, wer echt cool, wenn man mir dabei helfen könnte und zu "auf der Ebene liegen" vllt noch eine andere Lösungsmöglichkeit bereitstellen 25. 2012, 18:40 Also ich hab im Buch leider auch keine ähliche Aufgabe mit Lösungen gefunden. Vllt hat ja hier jemand ne Idee? Ich weiß ja selber, dass es nicht so schwer ist, aber ich komm halt einfach nicht drauf. 25. 2012, 18:53 HAL 9000 Eine mögliche Lösung steht schon seit Ewigkeiten im Thread: Also: Hast du dir den Vorschlag mal wirklich durchdacht, bzw. geometrisch vorgestellt?
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