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2.4.2 Gerade ist parallel zu einer Koordinatenebene

Unter bestimmten Bedingungen können Geraden im \(R^3\) parallel zu einer der drei Koordinatenebenen verlaufen.

In diesem Fall besitzt die Geraden nur noch zwei Spurpunkte.

 

\( g \parallel x_1x_2-Ebene\) \( g \parallel x_2x_3-Ebene\) \( g \parallel x_1x_3-Ebene\)
Parallel zu einer Koordinatenebene Parallel zu einer Koordinatenebene Parallel zu einer Koordiatenebene
Spurpunkte
\(S_{13}\) und \(S_{23}\)
Spurpunkte
\(S_{12}\) und \(S_{23}\)
Spurpunkte
\(S_{12}\) und \(S_{23}\)

 

Lagebestimmung aus der Geradengleichungen

 

 

Merke:

Verläuft eine Gerade im \(R^3\) parallel zu einer Koordinatenebene, dann ist eine Koordinate des Richtungsvektors gleich Null.

  • \(g: \vec{X}= \left( \begin{array}{c} 2 \\ 4 \\ -1  \end{array}\right) + \lambda \cdot  \left( \begin{array}{c} \color{red}{0} \\ -1 \\ 3  \end{array}\right) \hspace{10mm} \Rightarrow g \parallel x_2x_3-Ebene \) 
     
  • \(h: \vec{X}= \left( \begin{array}{c} 2 \\ 4 \\ -1  \end{array}\right) + \lambda \cdot  \left( \begin{array}{c} 2 \\ \color{red}{0} \\ -1   \end{array}\right) \hspace{10mm} \Rightarrow h \parallel x_1x_3-Ebene \)
     
  • \(k: \vec{X}= \left( \begin{array}{c} 2 \\ 4 \\ -1  \end{array}\right) + \lambda \cdot  \left( \begin{array}{c} 3 \\ -2 \\ \color{red}{0}   \end{array}\right) \hspace{10mm} \Rightarrow k \parallel x_1x_2-Ebene \) 

Die Koordinaten des Richtungsvektors, die ungleich Null sind, bestimmen die Ebene, zu der die Gerade parallel verläuft.

 

Lagebestimmung mit den Spurpunkten

Mit Hilfe der Berechnung der möglichen Spurpunkte kann die Parallelität der Geradengleichung zu einer Koordinatenebene ebenfalls bestimmt werden, wie das folgende Beispiel zeigt.

Beispiel:

\(g: \vec{X}= \left( \begin{array}{c} 2 \\ 4 \\ -1  \end{array}\right) + \lambda \cdot  \left( \begin{array}{c} 0 \\ -1 \\ 1  \end{array}\right) \) 

Berechnung von:  
 \(S_{12} \hspace{5mm}\Rightarrow x_3=0 \) \(-1+ \lambda =0 \hspace{2mm}\Rightarrow \lambda=1\hspace{15mm} \Rightarrow S_{12}(2|3|0)\)
 \(S_{13} \hspace{5mm}\Rightarrow x_2=0 \) \(4- \lambda =0  \hspace{7mm}\Rightarrow \lambda=4 \hspace{15mm}\Rightarrow S_{13}(2|0|3)\)
 \(S_{23} \hspace{5mm}\Rightarrow x_1=0 \) \(2+ 0 \cdot \lambda =0 \hspace{2mm}  \Rightarrow\)  Nicht möglich!
   
Es existiert kein Schnittpunkt \(S_{23} \) mit der \(x_2x_3-\)Koordinatenebene, d.h. die Gerade \(g\) verläuft dazu parallel!

Das Muster der Berechnung und Schlussfolgerungen kann auf beliebige Geraden übertragen werden.