Mathe → Analytische Geometrie →

Schnittwinkel in der analytischen Geometrie

Schnittwinkel zweier Geraden

Wiederholung der Gerade-Gerade Lagebeziehungen
  1. Identisch → Richtungsvektoren vielfache && erfüllte Punktprobe für alle Punkte
  2. Parallel → nur Richtungsvektoren vielfache
  3. Schnittpunkt → Gleichsetzen, Auflösen, Schnittpunkt ermittelbar, nicht gleich
  4. Windschief → kein Schnittpunkt, nicht parallel

 undefined

Quelle: Serlo

Hierbei sind u und v die Richtungsvektoren der Geraden.

Dies lässt sich vereinfacht aus der Definition des Skalarprodukts herleiten:

Das Skalarprodukt u→∘v→ ist definiert als:
u→∘v→=|u→|⋅|v→|⋅cos(α)

Schnittwinkel zwischen Ebene und Gerade

Schneidet eine Gerade eine Ebene in einem Schnittpunkt (siehe: Gegenseitige Lage von Geraden und Ebenen), so lässt sich auch hier der Schnittwinkel berechnen.

undefined

Quelle: Serlo

sin⁡(α)=|n→∘u→||n→|⋅|u→|

Hierbei ist n der Normalenvektor der Ebene und u der Richtungsvektor der Gerade.

Herleitung: Der Schnittwinkel zwischen der Ebene und der Gerade ist 90° minus der Schnittwinkel aus Normale der Ebene und Gerade. Daher gilt nach der obigen Herleitung:
cos⁡(90−α)=|n→∘u→||n→|⋅|u→|,
beziehungsweise
sin⁡(α)=|n→∘u→||n→|⋅|u→|.

Schnittwinkel zweier Ebenen

undefined

Quelle: Serlo

Ebenen können sich in einer Schnittgeraden schneiden. Da die Normalen einen festen Winkel zu ihrer Ebene besitzen (90°), entspricht ihr Schnittwinkel (der der Normalen der Ebenen) dem der Ebenen. Somit gilt:
cos⁡(α)=|n→∘m→||n→|⋅|m→|,
wobei n und m die Normalenvektoren der Ebenen sind.

Castellio - gemeinfreie Werke frei verfügbar
Stefan Zweigs Werke

Sie möchten mir einen Kaffee spendieren?

Anmerkungen oder sonstige Ideen und Vorschläge können Sie gern per Mail an info@lernzettel.org bzw. fehler@lernzettel.org senden.