Analytische Geometrie-Lagebeziehung-Gerade - Gerade
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Beispiel Nr: 14
$\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 \\
3 \\
0 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
0 \\
-1 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
3 \\
4 \\
5 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
4 \\
0 \\
-2 \\
\end{array}
\right) \\
\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
1 \\
3 \\
0 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
0 \\
-1 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
3 \\
4 \\
5 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
4 \\
0 \\
-2 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Richtungsvektoren: } \\
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
0 \\
-1 \\
\end{array}
\right) =k \cdot
\left(
\begin{array}{c}
4 \\
0 \\
-2 \\
\end{array}
\right) \\
\begin{array}{cccc}
2&=&+4 k& \quad /:4 \quad \Rightarrow k=\frac{1}{2} \\
0&=&+0 k & \quad /:0 \quad \Rightarrow k=NaN \\
-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 \\
3 \\
0 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
2 \\
0 \\
-1 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Punkt: }A(3/4/5) \\
\begin{array}{ccccc}
3&=&1&+2\lambda& \quad /-1 \\
4&=&3&+0\lambda & \quad /-3\\
5&=&0&-1\lambda & \quad /-0\\
\end{array} \\
\begin{array}{cccc}
2&=&2\lambda& \quad /:2 \quad \Rightarrow \lambda=1 \\
1&=&0\lambda & \quad /:0 \quad \Rightarrow \lambda=∞ \\
5&=&-1\lambda & \quad /:-1 \quad \Rightarrow \lambda=-5 \\
\end{array} \\
\\ \Rightarrow \\ \text{Geraden sind echt parallel} \\
\end{array}$