Parameterform in Normalenform

Wir haben eine Ebene in Parameterform gegeben: $E:\ \vec x = \vec p + r\cdot \vec v_1 + s\cdot \vec v_2$
und wollen die Normalenform $E:\ (\vec x-\vec p)\cdot \vec n= 0$.
Den $\vec p$ können wir von der Parameterform in die Normalenform übernehmen.
Den Normalenvektor $\vec n$ berechnen wir über das Kreuzprodukt $\vec n = \vec v_1 \times \vec v_2$.

Normalenform in Parameterform

Wir haben eine Ebene in Normalenform $E:\ (\vec x-\vec p)\cdot \vec n= 0$ gegeben
und wollen die Parameterform $E:\ \vec x = \vec p + r\cdot \vec v_1 + s\cdot \vec v_2$
Hier geht man von der Normalen in die Koordinatenform und von dort in die Parameterform.
In der Koordinatenform nehmen wir ein $x_i$ als $r$ und ein weites $x_j$ als $s$.
Dies setzen wir in die Koordinatenform ein und lösen nach dem verbleibendem $x$ auf (welches ggf. vor $r$ und $s$ abhängt).
Beispiel:
Gegeben ist $E:\ \left(\vek{x_1}{x_2}{x_3}-\vek{1}{2}{3}\right)\cdot \vek{1}{1}{0} = 0$
Die zugehörige Koordinatenform:
$E:\ x_1+x_2+0x_3 = 3$
  • Wir setzten $x_2=r$ und $x_3=s$.
  • Eingesetzt in $E$:
    $x_1+r+0s=3$
  • Nach $x_1$ aufgelöst:
    $x_1=3-r$
  • Somit haben wir die 3 Gleichungen:
    $\begin{array}{rccl} x_1&=&3-r &= 3-r\cdot 1+s\cdot 0\\ x_2&=&r &= 0+r\cdot 1+s\cdot 0 \\ x_3&=&s &= 0+r\cdot 0+s\cdot 1 \\ \end{array}$
  • Zu Vektoren zusammenfassen:
    $\vec x = \vek300+r\vek{-1}10+s\vek001$
  • Feststellen, dass wir fertig sind.