Aloha:) Für die Gerade \(y=3x+10\) kannst du die Parameterform sofort hinschreiben:$$\binom{x}{y}=\binom{x}{3x+10}=\binom{0}{10}+x\binom{1}{3}$$ Die Gerade \(5x+2y=12\) musst du zuvor nach \(y=6-2, 5x\) umstellen:$$\binom{x}{y}=\binom{x}{6-2, 5x}=\binom{0}{6}+x\binom{1}{-2, 5}$$Wenn du möchtest, kannst du den Richtungsvektor noch mit \(2\) multiplizieren und einen Parameter \(\lambda=\frac x2\) einführen:$$\binom{x}{y}=\binom{x}{6-2, 5x}=\binom{0}{6}+\frac x2\binom{2}{-5}=\binom{0}{6}+\lambda\binom{2}{-5}$$
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Normalenvektor $\boldsymbol{\vec{n}}$ ablesen Die Koordinaten des Normalenvektors entsprechen den Koeffizienten von $x_1$ und $x_2$ in der Koordinatenform. Folglich gilt: $$ {\color{red}4}x_1 + {\color{red}3}x_2 - 5 = 0 \quad \Rightarrow \quad \vec{n} = \begin{pmatrix} {\color{red}4} \\ {\color{red}3} \end{pmatrix} $$ Beliebigen Aufpunkt $\boldsymbol{\vec{a}}$ berechnen Als Aufpunkt können wir jeden beliebigen Punkt auf der Gerade verwenden. Geradengleichung in parameterform umwandeln 1. Punkte, die auf der Gerade liegen, haben die Eigenschaft,
dass sie die Koordinatengleichung $4x_1 + 3x_2 - 5 = 0$ erfüllen. Wenn wir z. B. für $x_2$ gleich 1 einsetzen $$ 4x_1 + 3 \cdot 1 - 5 = 0 $$ $$ 4x_1 + 3 - 5 = 0 $$ $$ 4x_1 - 2 = 0 $$ und die Gleichung anschließend nach $x_1$ auflösen, erhalten wir $$ 4x_1 - 2 = 0 \quad |+2 $$ $$ 4x_1 = 2 \quad:4 $$ $$ x_1 = 0{, }5 $$ Der Punkt $(0{, }5|1)$ liegt folglich auf der Gerade. Diesen können wir als Aufpunkt hernehmen: $$ \vec{a} = \begin{pmatrix} 0{, }5 \\ 1 \end{pmatrix} $$ $\boldsymbol{\vec{n}}$ und $\boldsymbol{\vec{a}}$ in die Normalenform einsetzen $$ g\colon\; \vec{n} \circ \left[\vec{x} - \vec{a}\right] = \begin{pmatrix} 4 \\ 3 \end{pmatrix} \circ \left[\begin{pmatrix} x_1 \\ x_2 \end{pmatrix} - \begin{pmatrix} 0{, }5 \\ 1 \end{pmatrix}\right] = 0 $$
Geradengleichungen und deren vier Darstellungsformen
In der analytischen Geometrie werden Geraden mit der Hilfe von Vektoren dargestellt, wofür es 1) die Parameterform, 2) die Normalvektorform und 3) die allgemeine Form gibt. Zusätzlich gibt es noch 4) die vektorfreie oder Hauptform der Geraden.
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