Gegeben sind die beiden parallelen Geraden
g:OX=255+r⋅113und h:OX=s⋅−2−2−6
Berechne ihren Abstand.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Abstand Punkt Gerade
Einen Punkt auf der Geraden h erhältst du z.B. für s=1. Du berechnest dann den Abstand dieses Punktes von der Geraden g.
OX=1⋅−2−2−6=−2−2−6
1. Erstelle die Normalenform der Hilfsebene H:n∘(OX−OA)=0.
Dabei ist n=113der Richtungsvektor der Geraden g und für OA setzt du den oben berechneten Ortsvektor −2−2−6ein.
H:113∘OX−−2−2−6=0
2. Berechne den Schnittpunkt der Geraden g mit der Ebene H:
g∩H:113∘255+r⋅113−−2−2−6=0
Fasse die beiden Vektoren in den eckigen Klammern zusammen.
113∘4711+r⋅113=0
Berechne zunächst das Skalarprodukt :
1⋅(4+r)+1⋅(7+r)+3⋅(11+3r)=0
Multipliziere nun die Klammern mit Hilfe des Distributivgesetzes aus:
4+r+7+r+33+9r=0⇒11⋅r=−44 mit der Lösung r=−4.
Lotfußpunkt F: Setze r=−4 in die Geradengleichung g ein:
OXF=255+(−4)⋅113=−21−7.
Der Lotfußpunkt F auf der Geraden g hat die Koordinaten: F(−2∣1∣−7) .
3. Berechne den Lotvektor: PF=−21−7−−2−2−6=03−1.
Berechne den gesuchten Abstand d(P,F) als Länge des Lotvektors ∣PF∣:
d(P,F)=∣PF∣=02+32+(−1)2=0+9+1=10≈3,16
Antwort: Der Punkt P hat von der Geraden g den Abstand 10≈3,16LE.
Der Fall paralleler Geraden lässt sich auf die Abstandberechnung eines Punktes von einer Geraden zurückführen. Erstelle die Gleichung einer Hilfsebene H.