Parameterform Ebenen, Ebenengleichung in Parameterform

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Parameterform
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Ebenen, Ebenengleichung in Parameterform
Erklärung
Eine Ebene ist eine unendlich lange, gerade Fläche. Auf ihr befinden sich unendlich viele Punkte
aus dem Koordinatensystem. Eine solche Ebene im dreidimensionalen Raum kann durch drei
verschiedene Punkte, die nicht alle auf einer Geraden liegen, vollständig definiert werden: Sind
beispielsweise drei Punkte A(a1 a2 a3 ), B(b1 b2 b3 ) und C(c1 c2 c3 ) im
Koordinatensystem gegeben, so kann die Gleichung einer Ebene E in Parameterform durch
diese drei Punkte wie folgt angegeben werden:
∣ ∣
→
⎯⎯⎯⎯⎯→
E : x = OA + t
⋅
⎯⎯⎯⎯→
AB + s
∣ ∣
⋅
⎯⎯⎯⎯⎯→
→
AC = u + t
∣ ∣
⋅
→
v + s
⋅
⎯→
w
Hierbei versteht man unter
→
den Stützvektor der Ebene E ,
u
→
v
t
,
,
⎯→
die Spannvektoren der Ebene E ,
reelle Zahlen, für die die Spannvektoren beliebig lang bzw. kurz werden können und
w
s
somit alle Punkte auf der Ebene erreicht werden können.
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Beispiel
∣ ∣
∣ ∣
∣ ∣
Gegeben sind die Punkte A(1 0 0) , B(4 2 3) und C(0 1 2) , die nicht auf einer
Geraden liegen. Stelle die Gleichung der Ebene E in Parameterform durch diese Punkte auf:
Zuerst legen wir fest, dass der Vektor
Du kannst auch
Raum.
⎯⎯⎯⎯⎯→
OB
1
⎯⎯⎯⎯⎯→
OA =


0


⎯⎯⎯⎯⎯→
oder
OC
;
AB =
0


2



⎯⎯⎯⎯⎯→
;
OA
Stützvektor und
⎯⎯⎯⎯→
⎯⎯⎯⎯⎯→
AB
AC
,
Spannvektoren sein sollen.
als Stützvektor wählen, dadurch erhältst du die selbe Ebene im
3
⎯⎯⎯⎯→
⎯⎯⎯⎯⎯→
AC =
3



−
1
1
2



Diese kannst du in die allgemeine Parameterform einer Ebenengleichung einsetzen und erhältst
so die Gleichung zur Ebene E in Parameterform:
→
⎯⎯⎯⎯⎯→
E : x = OA + t
⋅
⎯⎯⎯⎯→
AB + s
⋅
1
⎯⎯⎯⎯⎯→
AC =


0


0
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+ t
⋅
3


2


3
+ s
⋅




−
1
1
2



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