Gegeben sind der Punkt P(−1∣4∣3) und die Ebene
E:OX=123+r⋅321+s⋅222
Berechne den Abstand des Punktes P von der Ebene E.
Hinweis: Verwende bei der Lösung dieser Aufgabe die Hessesche Normalenform.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Abstand eines Punktes zur Ebene
Die gegebene Parameterform der Ebene E wird zunächst in die Normalenform umgewandelt. Dazu berechnest du den Normalenvektor n als Kreuzprodukt der beiden Richtungsvektoren der Ebene.
n=321×222=2−42mit Faktor 2 verkürzt gilt: n=1−21
Anschließend setzt du diesen Normalenvektor n und den Aufpunkt aus der Parameterform für OA in die Normalenform n∘(OX−OA)=0 ein.
E:1−21∘OX−123=0
Aus dieser Normalenform entsteht die Hessesche Normalenform indem du die Ebenengleichung durch den Betrag des Normalenvektors ∣n∣ teilt.
∣n∣=12+(−2)2+12=6 .
EHNF:611−21∘OX−123=0
Um den Abstand d(P;E) des Punktes P von der Ebene E zu berechnen, setzt du den Vektor OP für OX in die Hessesche Normalenform ein:
d(P;E)=611−21∘−143−123=611−21∘−220=61(−2−4+0)=6−6=6
Antwort: Der Punkt P hat somit den Abstand 6≈2,45LE von der Ebene E.
Nachteil dieser Methode: Es wird nur der Abstand berechnet. Der Lotfußpunkt kann nicht angegeben werden.