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Mathematik Geometrie – Vektorgeometrie im Raum

14 KartenMathematikatrio08.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Mathematik“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Was ist ein Ortsvektor im R³? · Wie berechnet man das Skalarprodukt zweier Vektoren?

Karten

14 Karten
STANDARD

Was ist ein Ortsvektor im R³?

Rückseite

Ein Ortsvektor verknüpft den Ursprung O(0|0|0) mit einem Punkt P(x|y|z) und beschreibt dessen Position im Raum durch die Koordinaten (x, y, z).

STANDARD

Wie berechnet man das Skalarprodukt zweier Vektoren?

Rückseite

Das Skalarprodukt a·b = a₁b₁ + a₂b₂ + a₃b₃ ergibt einen Skalar. Es entspricht |a|·|b|·cos(φ) und misst den Winkel φ zwischen den Vektoren.

STANDARD

Was drückt das Kreuzprodukt zweier Vektoren aus?

Rückseite

Das Kreuzprodukt a×b liefert einen Vektor, der orthogonal auf a und b steht. Sein Betrag entspricht dem Flächeninhalt des von a und b aufgespannten Parallelogramms.

STANDARD

Wann sind zwei Vektoren orthogonal?

Rückseite

Zwei Vektoren sind genau dann orthogonal (senkrecht), wenn ihr Skalarprodukt null beträgt: a·b = 0. Der Winkel zwischen ihnen beträgt dann 90°.

STANDARD

Wie lautet die Parameterform einer Geraden im Raum?

Rückseite

g: x = p + t·u mit Stützvektor p, Richtungsvektor u ≠ 0 und Parameter t ∈ ℝ. Jeder t-Wert liefert einen Punkt auf der Geraden.

STANDARD

Wie lautet die Normalengleichung einer Ebene?

Rückseite

E: n·(x - p) = 0 oder n·x = d mit Normalenvektor n ≠ 0, Stützvektor p und d = n·p. Der Normalenvektor steht senkrecht auf der Ebene.

STANDARD

Wie prüft man, ob ein Punkt auf einer Ebene liegt?

Rückseite

Setze die Koordinaten des Punkts in die Ebenengleichung ein. Erfüllt er die Gleichung (links = rechts), liegt der Punkt in der Ebene.

STANDARD

Wie berechnet man den Abstand Punkt-Ebene?

Rückseite

Der Abstand von P zu E: n·x = d beträgt |n·p - d| / |n|. Dabei ist p der Ortsvektor von P und n der Normalenvektor der Ebene.

STANDARD

Was besagt das Spatprodukt über drei Vektoren?

Rückseite

Das Spatprodukt (a×b)·c gibt das Volumen des von a, b, c aufgespannten Parallelepipeds an. Ist es null, liegen die Vektoren in einer Ebene (koplanar).

STANDARD

Wie bestimmt man den Schnittwinkel zweier Ebenen?

Rückseite

Der Winkel φ der Ebenen ergibt sich aus ihren Normalenvektoren: cos(φ) = |n₁·n₂| / (|n₁|·|n₂|). Der Betrag garantiert den spitzen Winkel.

STANDARD

Wann schneiden sich zwei Geraden im Raum?

Rückseite

Zwei Geraden schneiden sich, wenn das Gleichungssystem ihrer Parameterformen eine eindeutige Lösung für die Parameter liefert. Der Schnittpunkt ergibt sich durch Einsetzen.

STANDARD

Wie wandelt man Parameterform in Koordinatenform um?

Rückseite

Eliminiere die Parameter aus den drei Koordinatengleichungen. Für Ebenen: bilde zwei unabhängige Normalenvektoren über Kreuzprodukt der Richtungsvektoren.

STANDARD

Was bedeutet linear unabhängige Vektoren im R³?

Rückseite

Vektoren sind linear unabhängig, wenn keine Linearkombination (außer der trivialen) den Nullvektor ergibt. Im R³ bilden maximal drei Vektoren eine Basis.

STANDARD

Wie berechnet man den Abstand zweier windschiefer Geraden?

Rückseite

Der Abstand windschiefer Geraden g: x = a + t·u und h: x = b + s·v beträgt |(b-a)·(u×v)| / |u×v|. Der Verbindungsvektor wird auf den gemeinsamen Normalenvektor projiziert.

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