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Vektorrechnen - Geradengleichung

Definition

Die Geradengleichung lautet $$\vec x=\vec p+\lambda\cdot\vec v$$

Hierbei ist \(\vec p\) der zugehörige Orts- oder Verschiebungsvektor und \(\vec v\) der Richtungsvektor der Geraden. Mit dem Faktor \(\lambda\) ist es uns möglich die Punkte auf der Geraden zu bestimmen:

  • Ist \(\lambda>0\), so können wir alle Punkte in Richtung des Vektors \(\vec v\) bestimmen.
  • Ist \(\lambda<0\), so können wir alle in Gegenrichtung des Vektors \(\vec v\) bestimmen.

Beispiel:

Gegeben sind die beiden Punkte \(P_1=(1|2)\) und \(P_2=(7|-2) \).

Bestimmen Sie die Geradengleichung der Geraden, die durch die beiden Punkte veräuft!

Bild

Lösung:

  1. Den Ortsvektor unserer Geraden erhalten wir mithilfe des ersten Punktes. $$\color{blue}{\vec p=\left( \begin{array}{c} 1 \\ 2 \end{array} \right)}$$
  2. Dann zeichnen wir den zweiten Punkt ein und bestimmen wir den Richtungsvektor \(\vec v\): $$\color{green}{\vec v}=\color{red}{P_2}-\color{blue}{P_1}=\color{red}{\left( \begin{array}{c} 7 \\ -2 \end{array} \right)}-\color{blue}{\left( \begin{array}{c} 1 \\ 2 \end{array} \right)}=\color{green}{\left( \begin{array}{c} 6 \\ -4 \end{array} \right)}$$
  3. Wir verlängern den Richtungsvektor und können die Geradengleichung folgendermaßen angeben: $$\vec x=\color{blue}{\left( \begin{array}{c} 1 \\ 2 \end{array} \right)}+\lambda\cdot\color{green}{\left( \begin{array}{c} 6 \\ -4 \end{array} \right)}$$