Geometrie · Lektion 12 von 18

Abstand eines Punktes von einer Geraden

Welcher Geradenpunkt liegt einem Punkt am nächsten?

Dieses Thema gehört laut Bildungsplan nur zum Leistungsfach (schriftliches Abitur). Im Basisfach wird es nicht geprüft.

Das kannst du nach dieser Lektion

  • den Abstand eines Punktes von einer Geraden über die Orthogonalitätsbedingung bestimmen
  • den Lotfußpunkt auf einer Geraden berechnen
–3 Schritte · 4 Übungen
  1. 1Den nächsten Punkt suchen
  2. 2Das Verfahren
  3. 3Abstand paralleler Geraden
  4. ✎Üben
Schritt 1 / 3

Den nächsten Punkt suchen

Auf der Geraden g: x⃗=a⃗+tu⃗g:\ \vec x=\vec a+t\vec u liegt ein „Laufpunkt“ XtX_t. Der Abstand von PP zur Geraden ist die kürzeste Entfernung ∣XtP→∣|\overrightarrow{X_tP}|.

Am kürzesten ist die Verbindung, wenn sie senkrecht auf der Geraden steht:

XtP→⋅u⃗=0\overrightarrow{X_tP}\cdot\vec u=0
InteraktivAbstand Punkt–Gerade: den nächsten Punkt auf der Geraden suchen
Punkt und Geradex₁x₂x₃PX

Zum Drehen ziehen

Abstand in Abhängigkeit von ttd-1-0,50,511,522,5312345678Min
Laufpunkt
Xt(1∣0∣0)X_t(1\mid 0\mid 0)
Länge ∣XtP⃗∣|\vec{X_tP}|
4,244{,}24
XtP⃗⋅u⃗\vec{X_tP}\cdot\vec u
99
Bedingung
Schiebe tt, bis XtP⃗⋅u⃗=0\vec{X_tP}\cdot\vec u=0 ist.
Probier ausSchiebe tt, bis die Verbindung grün wird. Rechts siehst du den Abstand als Funktion von tt – das Minimum liegt genau dort, wo XtP→⋅u⃗=0\overrightarrow{X_tP}\cdot\vec u=0 ist.

Kurz nachgedacht

Bei welchem tt liegt im Bild der nächste Punkt? (g: x⃗=(100)+t(122)g:\ \vec x=\begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}+t\begin{pmatrix}1\\2\\2\end{pmatrix}, P(0∣1∣4)P(0\mid1\mid4))

Beantworte am besten zuerst die Verständnisfrage.

Noch 2 weitere Schritte, dann folgen 4 Übungsaufgaben.