Im folgenden Applet kannst du die Gerade h drehen und verschieben, indem du die Spitze des Normalvektors und den Punkt B bewegst.
Aufgabe 1
Drehe die Gerade h so, dass sie zur Geraden g parallel ist.
a) Welche Koordinaten hat dann der Vektor ? (Zwei Lösungen!)
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Bold [ctrl+b]
Italic [ctrl+i]
Underline [ctrl+u]
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oder .
b) Welche geometrische und welche algebraische Beziehung besteht dann zwischen und ?
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Very smallSmallNormalBigVery big
Bold [ctrl+b]
Italic [ctrl+i]
Underline [ctrl+u]
Strike
Superscript
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Quote [ctrl+shift+3]
[code]Code [ctrl+shift+4]
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c) Stelle Gleichungen von g und h in Normalvektorform auf.
Wie erkennt man anhand der Gleichungen, dass die Geraden parallel sind?
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Very smallSmallNormalBigVery big
Bold [ctrl+b]
Italic [ctrl+i]
Underline [ctrl+u]
Strike
Superscript
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Link [ctrl+shift+2]
Quote [ctrl+shift+3]
[code]Code [ctrl+shift+4]
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Der "Koeffizientenvektor" der einen Gleichung ist ein Vielfaches des "Koeffizientenvektors" der anderen Gleichung:
(Es sind ja die Normalvektoren!).
Die linke Seite der einen Gleichung ist ein Vielfaches der linken Seite der anderen Gleichung.
Aufgabe 2
Verschiebe nun die Gerade h so, dass sie mit g übereinstimmt, dass die beiden Geraden also identisch sind.
a) Gib die Koordinaten des Punktes B an und stelle eine Gleichung von h in Normalvektorform auf.
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Bold [ctrl+b]
Italic [ctrl+i]
Underline [ctrl+u]
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Link [ctrl+shift+2]
Quote [ctrl+shift+3]
[code]Code [ctrl+shift+4]
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Insert Math
B = (3 | 1).
b) Wie erkennt man anhand der Gleichungen, dass die Geraden g und h identisch sind?
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Very smallSmallNormalBigVery big
Bold [ctrl+b]
Italic [ctrl+i]
Underline [ctrl+u]
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Superscript
Subscript
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Quote [ctrl+shift+3]
[code]Code [ctrl+shift+4]
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Die Vektoren aus den Koeffizienten und dem konstanten Glied der beiden Gleichungen sind Vielfache voneinander:
.
Die beiden Gleichungen sind äquivalent, die eine Gleichung ist ein Vielfaches der anderen Gleichung.
Zusammenfassung
Für zwei Geraden g und h mit den Gleichungen
und gilt:
g und h sind genau dann parallel, wenn ein Vielfaches von ist.
Ist zusätzlich ein Vielfaches von , so sind g und hidentisch, andernfalls disjunkt parallel (parallel und verschieden).
g und hschneiden einander genau dann, wenn kein Vielfaches von ist.
Aufgabe 3
Welche Lagebeziehung besteht zwischen den beiden Geraden?
a)
b)
c)
Aufgabe 4
Versetze das Applet in den Anfangszustand:
Die Gerade h ist dann durch den Punkt B = (3 | 3) und den Normalvektor festgelegt.
a) Berechne den Schnittpunkt S der beiden Geraden mit Hilfe der Gleichung von g und einer Parameterdarstellung von h.
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Bold [ctrl+b]
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Insert Math
(siehe Aufgabe 1c)
in die Gleichung von g eingesetzt:
.
b) Berechne den Schnittpunkt S mit Hilfe der Gleichungen von g und h.