Geometrie · Lektion 13 von 18

Abstand zueinander windschiefer Geraden

Wie misst du den kürzesten Weg zwischen windschiefen Geraden?

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

Das kannst du nach dieser Lektion

  • verstehen, warum die kürzeste Verbindung auf beiden Geraden senkrecht steht
  • den Abstand windschiefer Geraden mit einer Formel berechnen
–3 Schritte · 4 Übungen
  1. 1Die gemeinsame Senkrechte
  2. 2Die Abstandsformel
  3. 3Die Lotfußpunkte finden
  4. ✎Üben
Schritt 1 / 3

Die gemeinsame Senkrechte

Zwei windschiefe Geraden kommen sich an genau einer Stelle am nächsten. Die kürzeste Verbindung XY→\overrightarrow{XY} steht dort auf beiden Richtungsvektoren senkrecht.

InteraktivWindschiefe Geraden: die kürzeste Verbindung steht auf beiden senkrecht
Zwei windschiefe Geradenx₁x₂x₃XY

Zum Drehen ziehen

  • gg
  • hh
Verbindung
∣XY⃗∣=4,42|\vec{XY}|=4{,}42
Senkrecht?
XY⃗⋅u⃗=−1, XY⃗⋅v⃗=6\vec{XY}\cdot\vec u=-1,\ \vec{XY}\cdot\vec v=6
Kleinster Abstand
d=∣(b⃗−a⃗)⋅n⃗∣∣n⃗∣=0,71d=\frac{|(\vec b-\vec a)\cdot\vec n|}{|\vec n|}=0{,}71 mit n⃗=u⃗×v⃗\vec n=\vec u\times\vec v
Probier ausVerschiebe ss und tt, bis beide Skalarprodukte fast 00 sind und die Verbindung grün wird. Vergleiche die Länge mit dem „kleinsten Abstand“.

Kurz nachgedacht

Welcher Vektor zeigt in Richtung der kürzesten Verbindung von gg (Richtung u⃗\vec u) und hh (Richtung v⃗\vec v)?

Beantworte am besten zuerst die Verständnisfrage.

Noch 2 weitere Schritte, dann folgen 4 Übungsaufgaben.