de-CH
utf-8
math graphie polynomials
Lagebeziehung von zwei Ebenen
v-03-06-c
radio
1000000
randRangeNonZero(-10,10) randRange(-5,5) randRange(-5,5) randRange(-5,5) randRangeNonZero(-5,5) randRangeNonZero(-5,5) randRangeNonZero(-5,5) A1*PX+B1*PY+C1*PZ randRangeNonZero(-5,5) K*B1 K*C1 A2*PX+B2*PY+C2*PZ

Gegeben seien zwei Ebenen mit den Koordinatengleichungen

E_1: A1\cdot x + B1\cdot y + C1 \cdot z = D1 und E_2: A2\cdot x + B2\cdot y + C2 \cdot z = D2

Wie liegen sie zueinander?

Schneidend (in einer Geraden)

Wenn die Ebenen E_1 und E_2 parallel oder ident sind, so sind der Normalvektor \vec{n_1} und \vec{n_2} der jeweiligen Ebenen kolinear. Sind die Normalvektoren nicht kolinear, dann schneiden sich die Ebenen.

Wenn die Normalvektoren kolinear sind, bedeutet das, dass es ein c \in \mathbb{R} gibt, sodass \vec{n_1}=c \cdot \vec{n_2} gilt.

Wir überprüfen, ob \left( \begin{matrix} A1 \\ B1 \\C1 \end{matrix} \right) ein Vielfaches des Vektors \left( \begin{matrix} A2 \\ B2 \\ C2 \end{matrix} \right) ist

D.h. gibt es ein eindeutiges c mit c \cdot \left( \begin{matrix} A1 \\ B1 \\C1 \end{matrix} \right)= \left( \begin{matrix} A2 \\ B2 \\ C2 \end{matrix} \right)?

Zeilenweises Ausrechnen liefert, dass in der zweiten und dritten Zeile c=K ist, aber in der ersten Zeile ist c=fractionReduce(A2,A1) \neq K. Die beiden Normalvektoren sind daher nicht kolinear und die Ebenen schneiden sich daher in einer Schnittgerade.