Lagebeziehungen und Normalenvektoren
Lagebeziehungen zwischen Geraden und Ebenen findest du heraus, indem du die Geradengleichung in die Ebenengleichung einsetzt. Das entstehende LGS verrät dir alles: Eine Lösung = Schnittpunkt, keine Lösung = parallel, unendlich viele Lösungen = Gerade liegt in der Ebene.
Ein Normalenvektor steht senkrecht zur Ebene - also orthogonal zu beiden Spannvektoren. Du berechnest ihn, indem du zwei Gleichungen aufstellst: n⃗ · v⃗ = 0 und n⃗ · w⃗ = 0.
Mit dem Normalenvektor wird alles einfacher! Ist der Richtungsvektor einer Geraden orthogonal zum Normalenvektor, liegt die Gerade parallel zur Ebene oder drin. Sind beide kollinear, schneidet die Gerade die Ebene senkrecht.
Tipp: Alle Normalenvektoren einer Ebene sind kollinear zueinander - du kannst also jeden beliebigen nehmen!
Die Normalengleichung E: x⃗−p⃗ · n⃗ = 0 beschreibt dieselbe Ebene, nur mit dem Normalenvektor statt Spannvektoren. Bei parametrisierten Flächen schränkst du die Parameter ein (z.B. 0 ≤ r ≤ 1, 0 ≤ s ≤ 1 für Dreiecke).