Analytische Geometrie-Lagebeziehung-Gerade - Gerade
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Beispiel Nr: 13
$\begin{array}{l} \text{Gegeben:}
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
a1 \\
a2 \\
a3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
b1 \\
b2 \\
b3 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
c1 \\
c2 \\
c3 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
d1 \\
d2 \\
d3 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gesucht:}
\text{Die Lage der Geraden zueinander.}
\\ \\ \textbf{Gegeben:} \\
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
1 \\
0 \\
3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
-3 \\
1 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
4 \\
-4 \\
-2 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
-4 \\
6 \\
-2 \\
\end{array}
\right) \\
\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
1 \\
0 \\
3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
-3 \\
1 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
4 \\
-4 \\
-2 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
-4 \\
6 \\
-2 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Richtungsvektoren: } \\
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
-3 \\
1 \\
\end{array}
\right) =k \cdot
\left(
\begin{array}{c}
-4 \\
6 \\
-2 \\
\end{array}
\right) \\
\begin{array}{cccc}
2&=&-4 k& \quad /:-4 \quad \Rightarrow k=-\frac{1}{2} \\
-3&=&+6 k & \quad /:6 \quad \Rightarrow k=-\frac{1}{2} \\
1&=&-2 k & \quad /:-2 \quad \Rightarrow k=-\frac{1}{2} \\
\end{array} \\
\\ \Rightarrow \text{Geraden sind parallel}\\
\text{Aufpunkt von Gerade 2 in Gerade 1 } \\
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
1 \\
0 \\
3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
-3 \\
1 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Punkt: }A(4/-4/-2) \\
\begin{array}{ccccc}
4&=&1&+2\lambda& \quad /-1 \\
-4&=&0&-3\lambda & \quad /-0\\
-2&=&3&+1\lambda & \quad /-3\\
\end{array} \\
\begin{array}{cccc}
3&=&2\lambda& \quad /:2 \quad \Rightarrow \lambda=1\frac{1}{2} \\
-4&=&-3\lambda & \quad /:-3 \quad \Rightarrow \lambda=1\frac{1}{3} \\
-5&=&1\lambda & \quad /:1 \quad \Rightarrow \lambda=-5 \\
\end{array} \\
\\ \Rightarrow \\ \text{Geraden sind echt parallel} \\
\end{array}$