Parameterform in allgemeine Normalenform
Vektorrechnung
Basiswissen
Parameterform in Allgemeine Normalenform: hier wird kurz die Grundidee vorgestellt, wie man eine gegebene Form oder Darstellungsweise einer Ebene in eine gesuchte andere Form der Ebene umwandelt.
Gegegeben und gesucht
- Gegeben: x = p + r·v1 + s·v2 Parameterform der Ebene ↗
- Gesucht: x·n = d Allgemeine Normalenform der Ebene ↗
Schritt 1: n bestimmen
- Man nimmt die beiden Spannvektoren v1 und v2 der Parameterform.
- Für diese zwei Spannvektoren berechnet ihr sogenanntes Kreuzprodukt ↗
- Das Ergebnis des Kreuzproduktes ist ein möglicher Vektor für n.
- Das kleine n ist der Normalenvektor für die Normalenform.
- Man setzt das Kreuzprodukt für das n in die Gleichung ein.
Schritt 2: d bestimmen
- Das kleine d in der Normalenform ist immer eine Zahl.
- In ihr ist gedanklich der Abstand der Ebene zum Koordinatenursprung enthalten.
- Man nimmt von der Parameterform den Richtungsvektor p mit Zahlen.
- Man nimmt den vorher berechneten Normalenvektor n mit Zahlen.
- Für beide Vektoren berechnet man ihr gemeinsames Skalarprodukt ↗
- Das Ergebnis des Skalarproduktes ist eine Zahl.
- Diese Zahl ist der gesuchte Werte für d.
Schritt 3: Ergebnis aufschreiben
- Man schreibt am Ende die Ebenen in der allgemeinen Normalenform auf.
- Der Bauplan ist: x·n = d
- Das x und das n sind Vektoren.
- Das d ist eine reine Zahl.
- Das x lässt man als x stehen, mit einem Querpfeil darüber (für Vektor).
- Für n setzt man den oben berechneten Vektor mit Zahlen ein.
- Für d setzt man die oben berechnete Zahl ein.
- Siehe auch allgemeine Normalenform der Ebene ↗