Für die Lage einer Geraden zu einer Ebene gibt es 3 Möglichkeiten: Die Gerade liegt in der Ebene drinnen Die Gerade ist parallel zur Ebene Die Gerade schneidet die Ebene Möchtet ihr die Lage einer Geraden zu einer Ebene bestimmen, geht ihr Schritt für Schritt so vor: Stellt sicher, dass die Ebene in Koordinatenform ist und die Gerade in Parameterform, wenn nicht müsst ihr diese noch umformen. Wie das geht, findet ihr im Artikel zum Umformen von Ebenengleichungen. Setzt die Geradengleichung in die Ebenengleichung ein (dabei ist die erste Zeile der Geradengleichung x1, die zweite Zeile x2, die 3. Zeile x3. (Im Beispiel könnt ihr euch dies noch genauer anschauen) Löst diese Gleichung und dann gibt es 3 Möglichkeiten, was ihr erhaltet: Die Gleichung ist für alle λ erfüllt, dass bedeutet ihr erhaltet ein Ergebnis, das wahr ist egal für welches λ. Z. B. 1=1 oder 2=2. In diesem Fall liegt die Gerade in der Ebene. Die Gleichung ist für kein λ erfüllt, dass bedeutet ihr erhaltet ein Ergebnis, das falsch ist egal für welches λ.
Das bedeutet, dass jeder Punkt auf der Geraden auch in der Ebene liegt. Gerade liegt in einer Ebene Ebene und Gerade sind parallel Das LGS hat unendlich keine Lösungen. Das bedeutet, dass kein Punkt auf der Geraden in der Ebene liegt. Gerade und Ebene müssen also parallel sein. Gerade liegt in einer Ebene
25. 03. 2012, 14:01 Padro Auf diesen Beitrag antworten » Gerade angeben, die in Ebene liegt Hi Leute. Habe folgende Aufgabe und bin mir nicht ganz sicher, ob mein Ansatz richtig ist. Geben Sie eine Gerade g an, die in der Ebene liegt (zur Ebene parallel ist) Meine Idee: Erstmal die beiden Vektorfaktoren von lamda und gamma kreuzproduzieren, so dass ich n herausbekomme. Aber wie gehts dann weiter? Heißt in der Ebene liegend auch, dass die Gerade senkrecht zur Ebene ist? 25. 2012, 14:04 riwe RE: Gerade angeben, die in Ebene liegt das ist viel zu kompliziert. denke dir einmal alles nach dem 2. "+" weg. was bleibt da übrig 25. 2012, 14:12 soll ich nen allgemeinen geradenpunkt machen, meinst du das? 25. 2012, 15:33 Zitat: Original von riwe eine geradengleichung!? und dann klassisch gucken obs linear abhängig ist oder? 25. 2012, 16:07 genau, dann bleibt eine gerade(ngleichung) übrig. was soll denn "klassisch gucken" sein bzw. wozu soll denn das noch dienen 25. 2012, 16:40 Oh pardon, mit dem "klassisch gucken" kannst du natürlich nix anfangen, das ist mehr oder weniger ein Slang bei uns in der Schule.
2=5 oder 4=1. In diesem Fall ist die Gerade parallel zur Die Gleichung ist für genau ein λ erfüllt, dass bedeutet ihr erhaltet ein Ergebnis, das dem λ einen Wert zuweist. λ=1 oder λ=-3. In diesem Fall hat die Gerade an diesem Wert für λ einen Schnittpunkt. Um diesen dann zu berechnen, setzt ihr einfach dieses λ in die Gleichung ein und berechnet den Punkt dafür. Das ist dann euer Schnittpunkt. Seien diese Gerade und Ebene gegeben: Bestimmt zunächst die drei x Werte, dies sind einfach die Zeilen der Geradengleichung einzeln aufgeschrieben von oben nach unten: Setzt diese Werte einfach in die Ebenengleichung ein, also x1 für x1 usw. und löst die Gleichung, die ihr so erhaltet: Wie gesagt kommt da eine Gleichung raus, die wahr ist für alle λ (z. 1=1), dann liegt die Gerade in der Ebene, kommt eine Gleichung raus die für kein λ wahr ist (z. 2=1), dann ist die Gerade parallel und kommt wie hier eine Gleichung raus, bei der ihr einen bestimmten Wert für λ erhaltet, schneidet die Gerade die Ebene an dieser Stelle, setzt also das λ in die Geradengleichung ein und ihr erhaltet so den Schnittpunkt: Hier könnt ihr euch die Lage der Geraden und der Ebene mal in 3D angucken:
Gegeben ist folgende Ebene: $$ E: 3x_1 + 1x_2 - 5x_3 = -3 bzw. in Parameterdarstellung: E: \vec{x} = \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} + r \begin{pmatrix} 3 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} + s \begin{pmatrix} 2 \\ -1 \\ 1 \end{pmatrix} Wir untersuchen, die Lage der Geraden $g$ zur Ebene. g: \vec{x} = \begin{pmatrix} 4 \\ -5 \\ -1 \end{pmatrix} + k \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} Verfahren 1: Koordinatenform Am einfachsten untersuchen Sie die Lage der Gerade zur Ebene mit Hilfe der Koordinatenform der Ebene. Wenn die Gerade parallel zur Ebene ist oder in der Ebene liegt, dann muss der Richtungsvektor der Geraden orthogonal zum Normalenvektor der Ebene sein. Dann ist das Skalarprodukt der beiden Vektoren null. \vec{n} = \begin{pmatrix} 3 \\ 1 \\ -5 \end{pmatrix} \vec{v_g} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix} Das Skalarprodukt ergibt. \vec{n} \cdot \vec{g} = 3 \cdot 1 + 1 \cdot 2 + (-5) \cdot 1 = 3 + 2 - 5 = 0 Also ist die Gerade parallel oder sogar in der Ebene. Dazu muss man noch die Punktprobe machen.
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