Lagebeziehungen und Abstände in der Geometrie
Lagebeziehungen checkst du systematisch: Erst Richtungsvektoren vergleichen, dann Punktprobe machen. Zwei Geraden können identisch, parallel, sich schneiden oder windschief sein.
Bei Gerade-Ebene prüfst du: Ist u⃗⊙n⃗ = 0? Falls ja, liegt die Gerade in der Ebene oder ist parallel. Falls nein, gibt es einen Schnittpunkt. Bei Ebene-Ebene läuft es genauso mit den Normalenvektoren.
Schnittwinkel berechnest du mit dem Skalarprodukt. Zwischen Geraden: cos α = |u⃗⊙v⃗|/(|u⃗||v⃗|). Zwischen Gerade und Ebene: cos φ = |u⃗⊙n⃗|/(|u⃗||n⃗|), dann α = 90° - φ.
Abstandsformeln sind mega wichtig: Punkt-Ebene geht mit d = |n₁p₁ + n₂p₂ + n₃p₃ + c|/|n⃗|. Bei Punkt-Gerade baust du eine Hilfsebene durch den Punkt senkrecht zur Geraden.
Der Abstand Punkt-Gerade braucht drei Schritte: Hilfsebene aufstellen, Lotfußpunkt als Schnittpunkt finden, Abstand zum Lotfußpunkt berechnen.
Strategietipp: Zeichne dir bei Geometrieaufgaben immer eine Skizze - auch wenn's nur grob ist, hilft es beim Verstehen der Lagebeziehungen!