Ebenengleichungen
Vektorrechnung
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Basiswissen|
Kurzübersicht mit Bauplänen|
Kurzübersicht mit Zahlen|
Parameterform|
Koordinatenform|
Punkt-Normalenform|
Allgemeine Normalenform|
Hessesche Normalenform|
Achsenabschnittsform|
Kann man die Formen ineinander umwandeln?
Basiswissen
Es gibt 6 Grundtypen von Ebenengleichungen in der Vektorrechnung (analytische Geometrie). Die Grundtypen sind hier kurz vorgestellt. Diese Formen werden hier kurz erklärt.
Kurzübersicht mit Bauplänen
- a) x = p + r·v1 + s·v2 👉 Parameterform der Ebene
- b) n·X = d 👉 Allgemeine Normalenform der Ebene
- c) (X-p)·n = 0 👉 Punkt-Normalenform der Ebene
- d) X·n₀ = d 👉 Hessesche Normalenform der Ebene
- e) ax + by + cz = d 👉 Koordinatenform der Ebene
- f) x/xo + y/yo + z/zo = 1 👉 Achsenabschnittsform der Ebene
Kurzübersicht mit Zahlen
- a) (4|4|0)+r(-1|1|0)+s(-1|-1|1) 👉 Parameterform der Ebene
- c) (X-(4|4|0))·(1|1|2)=0 👉 Punkt-Normalenform der Ebene
- e) 1x+1y+2z=8 👉 Koordinatenform der Ebene
- f) x/8+y/8+z/4=1 👉 Achsenabschnittsform der Ebene
Parameterform
- Man hat einen 👉 Stützvektor [p]
- Man hat zwei 👉 Spannvektoren [v1, v2]
- r und s oder Lambda und My sind die 👉 Laufparameter
- Mehr unter 👉 Parameterform der Ebene
Koordinatenform
- Sie sieht aus wie eine Gleichung mit drei Unbekannten.
- 4x+8y-2z=20 wäre zum Beispiele eine Ebenengleichung.
- Die Zahlen 4, 8 und -2 sind hier sogenannten 👉 Koeffizienten
- Zusammen bilden sie einen sogenannten 👉 Normalenvektor
- Mehr unter 👉 Koordinatenform der Ebene
Punkt-Normalenform
- Man hat einen Vektor x und einen 👉 Stützvektor [p]
- Außerdem hat man einen = Normalenvektor [n]
- Der Term (x-p)·n gibt immer 0 und ist ein 👉 Skalarprodukt
- Mehr unter 👉 Punkt-Normalenform der Ebene
Allgemeine Normalenform
- Man hat einen Vektor x und einen 👉 Stützvektor [p]
- Außerdem hat man einen Normalenvektor [n]
- Das Skalprodukt n·p ergibt immer eine feste Zahl, ein 👉 Skalar
- Mehr unter 👉 Allgemeine Normalenform der Ebene
Hessesche Normalenform
- Man hat einen Vektor x und einen 👉 Stützvektor [p]
- Außerdem hat man einen normierten 👉 Normalenvektor [n]
- Dieser Vektor hat immer die Länge 1, ist also 👉 normiert
- Das Skalprodukt n·p ergibt immer eine feste Zahl, ein 👉 Skalar
- Die feste Zahl ist der Abstand der Ebene vom 👉 Koordinatenursprung
- Mehr unter 👉 Hessesche Normalenform der Ebene
Achsenabschnittsform
- x/2 + y/4 + z/2 = 1
- Die Zahlen im Nenner (unten) stehen für die 👉 Achsenabschnitte
- Die Zahlen geben direkt die 👉 Spurpunkte
- Mehr unter 👉 Achsenabschnittsform der Ebene
Kann man die Formen ineinander umwandeln?
- Ja, das geht so gut wie immer.
- Für die 6 Grundtypen gibt es 30 Umwandlungsmöglicheiten.
- Diese sind kurz erklärt unter 👉 Ebenengleichungen umwandeln