Abstand

Aufrufe: 723     Aktiv: 28.04.2020 um 13:53

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Ich habe zwei geraden gegeben die sich schneiden. Ich suche jedoch einen bestimmten abstand... wie geht man dabei vor?
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Student, Punkte: 117

 

Ich verstehe die Aufgabe nicht. Was für ein Abstand? Den der Geraden? Der ist 0, weil die Geraden sich schneiden.   ─   digamma 24.04.2020 um 19:25

Ne ich brauche die punkte wo die geraden den abstand 16 haben...   ─   anonymf76f7 24.04.2020 um 20:45

Meinst du die Punkte auf der einen Geraden, die den Abstand 16 von der andern Geraden haben?   ─   digamma 24.04.2020 um 21:00

jaaaa genau aber ich weiss nicht, wie man das berechnet   ─   anonymf76f7 25.04.2020 um 12:05
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Hallo,

der einzige Ansatz der mir einfallen würde wäre:

Den Abstand zwischen zwei Punkten \( P \) und \( Q \) berechnen wir über

$$ \vert \vec{p} - \vec{q} \vert $$

Nun stellen wir die beiden Geraden als Punkte dar. Nehmen wir die Gerade

$$ g: \vec{x} = \begin{pmatrix} O_x \\ O_y \\ O_z \end{pmatrix} + t \cdot \begin{pmatrix} r_x \\ r_y \\ r_z \end{pmatrix} $$

wobei die \( O_i \) die Koordinaten des Ortsvektors und die \( r_i \) die Koordinaten des Richtungsvektors sind.

Diese Gerade können wir in Vektorform schreiben

$$ \vec{x} = \begin{pmatrix} O_x + t \cdot r_x \\ O_y + t\cdot r_y \\ O_z + t \cdot r_z \end{pmatrix} $$

Nun kannst du die Differenz der beiden Vektoren bestimmen und dann die Länge des resultierenden Vektors. Der Term der dabei herauskommt setzt du dann mit \( 16 \) gleich. Daraus kannst du dann einen Parameter in Abhängigkeit des anderen berechnen.

Versuch dich mal. Wenn du nicht weiterkommst, melde dich gerne nochmal :)

Grüße Christian 

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Welche zwei Vektoren?   ─   digamma 28.04.2020 um 00:24

Man fasst die Geraden als Vektoren auf. Und von diesen Vektoren bestimmt man dann den Abstand.   ─   christian_strack 28.04.2020 um 10:23

Du meinst die allgemeinen Punkte? Aber dann hast du zwei Parameter. Und da gibt es unendlich viele Kombinationen, bei dem der Abstand 16 angenommen wird.
Außerdem hat der Fragesteller meine obige Präzisierung der Frage bestätigt: Gefragt ist nach Punkten auf der einen Geraden, die den Abstand 16 von der anderen Geraden (von der Geraden, nicht von einzelnen Punkten) haben.
  ─   digamma 28.04.2020 um 13:32

Meinst du es geht um den direkten Abstand? Also der Verbindungsvektor soll senkrecht auf der Geraden stehen?   ─   christian_strack 28.04.2020 um 13:43

Dann könnte man sich aus der Orthogonalität doch eine zweite Eigenschaft basteln. Nämlich nachdem man den ganz allgemeinen Verbindungsvektor berechnet hat, multiplziert man ihn mit der Geraden zu der der Abstand berechnet werden soll und das muss Null ergeben.
Dann hat man 2 Gleichungen und vielleicht erhält man so die Lösung.

Wäre vermutlich hilfreich wenn der Fragesteller einmal die komplette Aufgabe hochlädt, dann könnte man es mal durchrechnen.
  ─   christian_strack 28.04.2020 um 13:46

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Für den Abstand eines Punktes `Q` von einer Geraden `g` mit der Gleichung `vec x = vec p + r vec u` gilt die Formel

`d(Q,g) = (|(vec q - vec p) times vec u|)/(|u|)`.

Für einen Punkt `Q_s` auf der Geraden `h` mit der Gleichung `vec x = vec q + s vec v`, gilt demnach

`d(Q_s,g) = (|(vec q + s vec v - vec p) times vec u|)/(|u|)`.

Du musst also die Gleichung
` (|(vec q + s vec v - vec p) times vec u|)/(|u|) = 16`
lösen. Damit bekommst du den Parameter `s`, den du dann in die Gleichung von `h` einsetzt.

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