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Lagebeziehungen

Gerade - Gerade

Es gibt vier Möglichkeiten wie zwei Geraden zueinander liegen;

  1. identisch
  1. parallel
  1. schneiden
  1. windschief

Die Richtungsvektoren sind kollinear

Liegt der Ortsvektor der einen Gerade auf der anderen ?

ja: identisch

nein: parallel

Die Richtungsvektoren sind nicht kollinear

Geraden gleichsetzen (LGS)

Hat das Gleichungssystem eine Lösung

Ja: schneiden sich

Nein: sind windschief

Ebene - Ebene

  1. identisch
  1. parallel
  1. Schnittgerade (schneiden sich)

Die Normalenvektoren sind kollinear

Liegt der Ortsvektor der einen Ebene auf der anderen ?

Ja: identisch

Nein: parallel

ansonsten schneiden sie sich.

Per Gleichungssystem die Schnittgerade bestimmen

LGS:

  1. keine Lösung : parallel
  1. wahre Aussage 0 = 0 : identisch
  1. unendlich viele Lösungen : schneiden sich

Ebene - Gerade

  1. identisch
  1. parallel
  1. Durchstoßpunkt (schneiden sich)

  1. Ebene in Koordinatenform bringen
  1. Gerade in Koordinatenform einsetzten (komponentenweise)

    Ansonsten mit der Parameterform gleichsetzen

  1. eine Lösung : Durchstoßpunkt
  1. keine Lösung : parallel
  1. unendlich viele Lösungen : identisch

Schnittwinkel

Gerade - Gerade

α=arccos⁡∣u→∘v→∣∣u→∣⋅∣v→∣\alpha =\arccos{ \dfrac{|\overrightarrow{u}\circ\overrightarrow{v}|}{|\overrightarrow{u}|\cdot |\overrightarrow{v}|}}

Ebene - Ebene

α=arccos⁡∣n1→∘n2→∣∣n1→∣⋅∣n2→∣\alpha =\arccos{ \dfrac{|\overrightarrow{n_1}\circ\overrightarrow{n_2}|}{|\overrightarrow{n_1}|\cdot |\overrightarrow{n_2}|}}

Gerade - Ebene

α=arcsin⁡∣u→∘n→∣∣u→∣⋅∣n→∣\alpha =\arcsin{ \dfrac{|\overrightarrow{u}\circ\overrightarrow{n}|}{|\overrightarrow{u}|\cdot |\overrightarrow{n}|}}