Mathematik verstehen 5, Schulbuch

254 Gegenseitige Lage und Schnitt von Geraden in Normalvektordarstellung R Die gegenseitige Lage zweier Geraden kann man nicht nur anhand von Richtungsvektoren, sondern auch anhand von Normalvektoren ermitteln. Wir betrachten zwei Geraden g und h: g: ​a ​1x​ + ​a ​2y​ = ​a ​0 ​mit ​ →n​ ​ g ​= ​(a​1​ | ​a ​2​) ≠ (0 | 0) h: b​ ​1x​ + ​b ​2y​ = ​b ​0 ​mit ​ →n​ ​ h ​= (b​ ​1​ | ​b ​2​) ≠ (0 | 0) Wir unterscheiden folgende Fälle: 1. Fall: ​→n​ ​ g ​ û ​ →n​ ​ h ​. In diesem Fall schneiden die beiden Geraden einander (Abb. 12.1). 2. Fall: ​→n​ ​ g ​ u ​ →n​ ​ h ​, dh. ​ →n​ ​ h ​=r·​ →n​ ​ g ​(mit r * R*). In diesem Fall sind g und h zueinander parallel und lassen sich so darstellen: g: ​a ​1 ​x + a​ ​2 ​y = ​a​0​ h: r·​a​1 ​x+r·​a​2 ​y = ​b​0​ • I st ​b​0 ​≠r·​a​0 ​, dann stellen die beiden Gleichungen verschiedene Geraden dar. Somit sind g und h parallel und verschieden (Abb. 12.2). • Ist auch ​b​0 ​=r·​a​0​, dann stellen die beiden Gleichungen dieselbe Gerade dar. Somit sind g und h parallel und zusammenfallend (Abb. 12.3). 1. A. 2. A. g ng h nh 1. A. 2. A. nh h ng g 1. A. 2. A. nh ng g = h Abb. 12.1 Abb. 12.2 Abb. 12.3 g und h schneiden einander g ° h={S} g und h sind parallel und verschieden g ° h = ¿ g und h sind parallel und zusammenfallend g ° h = g = h Wir fassen zusammen: Satz Gegeben sind zwei Geraden: g: ​a ​1 ​x + ​a​2 ​y = ​a​0 ​mit ​ →n​ ​ g ​= (a​ ​1​ | ​a ​2​) ≠ (0 | 0) h: ​b ​1 ​x + ​b​2 ​y = ​b​0 ​mit ​ →n​ ​ h ​= (b​ ​1​ | ​b ​2​) ≠ (0 | 0) • Ist ​→n​ ​ g ​ û ​ →n​ ​ h ​ , dann schneiden g und h einander. • Ist ​→n​ ​ g ​ u ​ →n​ ​ h ​ , dh. ​b​1 ​=r·​a​1 ​und ​b​2 ​=r·​a​2 ​(mit r * R*), dann sind g und h – parallel und verschieden, wenn ​b ​0​ ≠r·​a​0​ ist, – parallel und zusammenfallend, wenn auch ​b ​0​ =r·​a​0​ ist. 12 GERADEN IN ​R ​2​ Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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