Vektoren / Analytische Geometrie
Vektoren: Grundlagen und Rechenoperationen
Vektoren im Raum: Darstellung, Addition, Skalarmultiplikation und Betrag.
Benötigte Grundlagen
Diese Themen kommen in diesem Kapitel vor und wurden vorher schon erklärt. Wenn dir eines davon unsicher vorkommt, frisch es kurz auf, sonst leg direkt los.
Einführung
Wie beschreibt man die Flugbahn einer Drohne im Raum? Mit einer einzelnen Zahl kommt man nicht weit. Man braucht Richtung und Länge. Genau dafür gibt es Vektoren. Sie sind das Fundament der analytischen Geometrie in der Oberstufe.
Das kannst du nach diesem Kapitel
Vektoren in Koordinatendarstellung angeben und als Verschiebung deuten.
Vektoren addieren, subtrahieren und mit Skalaren multiplizieren.
den Verbindungsvektor zweier Punkte bilden („Spitze minus Fuß").
den Betrag (die Länge) eines Vektors berechnen.
Was ist ein Vektor?
Manche Größen sind mit einer einzigen Zahl vollständig beschrieben: eine Masse von , eine Temperatur von , ein Preis von 5 €. Bei anderen fehlt etwas Entscheidendes.
Die Frage, an der eine Zahl allein scheitert
„Die Drohne ist Meter weit geflogen.": Und wo ist sie jetzt? Das lässt sich nicht sagen, denn die Angabe verschweigt die Richtung. Dasselbe gilt für eine Kraft (schieben oder ziehen?) oder eine Geschwindigkeit (nordwärts oder südwärts?).
Solche Größen brauchen zwei Informationen: eine Länge und eine Richtung. Genau das leistet ein Vektor.
- Eine Größe mit nur einer Zahl heißt Skalar (Masse, Temperatur, Zeit).
- Eine Größe mit Länge und Richtung heißt Vektor (Verschiebung, Kraft, Geschwindigkeit).
Wie man Richtung und Länge in Zahlen fasst
Eine Richtungsangabe wie „schräg nach rechts oben" ist zu ungenau zum Rechnen. Deshalb zerlegt man die Bewegung in die drei Achsenrichtungen und gibt an, wie weit es in jeder Richtung einzeln geht.
Beispiel: „ nach rechts, nach hinten, nach oben." Diese drei Zahlen legen die Verschiebung eindeutig fest, mehr braucht es nicht. Man schreibt sie untereinander in eine Spalte:
Der Pfeil über dem Buchstaben zeigt an, dass es sich um einen Vektor handelt und nicht um eine gewöhnliche Zahl. Die drei Zahlen heißen Koordinaten oder Komponenten des Vektors.
Der Punkt, an dem die meisten stolpern
Ein Vektor beschreibt nur die Verschiebung, nicht, wo sie stattfindet.
Die Anweisung „ nach rechts, nach hinten, nach oben" ist dieselbe, egal ob du sie am Ursprung, in der Zimmerecke oder auf dem Dach ausführst. Deshalb stellt jeder Pfeil mit dieser Länge und dieser Richtung denselben Vektor dar, ganz gleich, wo sein Fuß liegt. Zwei Pfeile sind genau dann derselbe Vektor, wenn sie parallel, gleich lang und gleich gerichtet sind.
Warum das wichtig ist: Ein Vektor ist keine Ortsangabe. „Wo ist der Punkt?" und „Wie kommt man dorthin?" sind zwei verschiedene Fragen, die erste beantwortet ein Punkt, die zweite ein Vektor. Wie man Punkte trotzdem mit Vektoren beschreibt, klärt der nächste Abschnitt.
Ortsvektor und Verbindungsvektor
Vektoren sind frei verschiebbar, wie beschreibt man damit dann einen festen Ort?
Der Ortsvektor: ein Pfeil mit festem Fuß
Die Lösung ist eine Vereinbarung: Man legt den Fuß des Pfeils immer in den Ursprung . Dann zeigt die Spitze auf genau einen Punkt, und der Vektor beschreibt eindeutig dessen Lage.
Dieser besondere Vektor heißt Ortsvektor des Punktes und wird geschrieben. Seine Koordinaten sind genau die Koordinaten des Punktes:
Achte auf den Unterschied in der Schreibweise: Der Punkt wird waagerecht mit senkrechten Strichen geschrieben, , der Vektor senkrecht als Spalte. Gemeint sind dieselben drei Zahlen, aber einmal als Ort und einmal als Verschiebung dorthin.
Der Verbindungsvektor, und woher „Spitze minus Fuß" kommt
Jetzt die eigentliche Frage: Wie kommt man von einem Punkt zu einem Punkt ? Gesucht ist der Vektor .
Der Trick besteht darin, einen Umweg über den Ursprung zu nehmen, denn zum Ursprung kennen wir beide Verbindungen bereits:
- Zuerst von zurück zum Ursprung. Das ist die Gegenbewegung zu , also .
- Dann vom Ursprung zu . Das ist .
Beide Verschiebungen nacheinander ausgeführt bringen dich von nach :
Weil die Ortsvektoren genau die Punktkoordinaten enthalten, steht dort koordinatenweise:
Das ist die Regel „Spitze minus Fuß", und sie ist jetzt keine Merkregel mehr, sondern das Ergebnis einer Überlegung: Ziel minus Start.
Die Reihenfolge entscheidet
und sind nicht dasselbe. Sie haben dieselbe Länge, zeigen aber in entgegengesetzte Richtungen:
Bei einem Abstand spielt das keine Rolle (eine Länge ist richtungslos). Sobald ein Vektor aber eine Richtung angibt, etwa als Richtungsvektor einer Geraden, führt die vertauschte Reihenfolge in die falsche Richtung.
Ortsvektor und Verbindungsvektor
Der Ortsvektor zeigt vom Ursprung zum Punkt . Der Verbindungsvektor zeigt von zu : „Spitze minus Fuß": .
Prüfe dich: Ein Pfeil führt von P(2|1|0) nach Q(5|-1|2), ein anderer von R(0|0|4) nach S(3|-2|6). Stellen beide denselben Vektor dar?
Ja, und die Rechnung zeigt, warum.
Bilde beide Verbindungsvektoren mit „Spitze minus Fuß":
Gleiche Koordinaten heißt: gleiche Verschiebung, derselbe Vektor, obwohl die beiden Pfeile an völlig verschiedenen Orten sitzen. Genau das meint die freie Verschiebbarkeit: Ein Vektor merkt sich nur, wie weit und wohin es geht, nicht, von wo aus.
Die Pfeile selbst sind natürlich verschieden (anderer Start, anderes Ziel (als Punkte betrachtet)) aber als Vektoren sind sie identisch: parallel, gleich lang, gleich gerichtet.
Vektoraddition
Zwei Verschiebungen nacheinander ausführen, was kommt dabei heraus?
Erst anschaulich
Du gehst erst , dann von dort aus . Der Gesamteffekt ist wieder eine Verschiebung: von deinem Startpunkt direkt zum Endpunkt. Diesen Gesamteffekt nennt man die Summe .
Warum man koordinatenweise rechnen darf
Die drei Achsenrichtungen stehen senkrecht aufeinander und beeinflussen sich deshalb nicht: Wie weit du nach rechts kommst, hängt nicht davon ab, wie weit du nach oben steigst.
Gehst du also erst nach rechts und danach noch nach rechts, bist du insgesamt nach rechts gekommen, und dasselbe gilt unabhängig davon in den beiden anderen Richtungen. Jede Zeile lässt sich für sich abarbeiten:
Zwei Regeln, ein Ergebnis
Geometrisch gibt es zwei gebräuchliche Bilder für dieselbe Rechnung:
- Dreiecksregel: wird an die Spitze von angehängt; die Summe reicht vom Fuß des ersten zur Spitze des zweiten Pfeils. Das passt zum „nacheinander" von oben.
- Parallelogrammregel: Beide Pfeile starten im selben Punkt und spannen ein auf; die Summe ist dessen Diagonale. Das passt zu „beide Wirkungen gleichzeitig", etwa bei zwei Kräften.
Beide führen zum selben Ergebnis, denn die Reihenfolge der Summanden ist gleichgültig:
Das folgt direkt aus der Koordinatenformel. Dort steht in jeder Zeile eine gewöhnliche Summe von Zahlen, und für die gilt das Kommutativgesetz seit Klasse 5.
Subtraktion und der Nullvektor
Subtrahieren bedeutet, die Gegenbewegung zu addieren:
Der Gegenvektor ist genauso lang wie , zeigt aber in die Gegenrichtung. Führt man beide nacheinander aus, kommt man wieder am Start an:
Der Nullvektor beschreibt die Verschiebung, die nichts verschiebt. Er ist der einzige Vektor ohne Richtung, und der Grund, warum man bei ihm keine Richtung angeben kann.
Vektoraddition (Dreieck/Parallelogramm)
Dreiecksregel: von über die gestrichelte, zu parallele Linie zur Spitze von , als würde man an die Spitze von anhängen. Parallelogrammregel: dieselbe Spitze ergibt sich als vierte Ecke des von und aufgespannten . Beide Regeln liefern dasselbe .
Skalarmultiplikation
Was bedeutet es, dieselbe Verschiebung dreimal hintereinander auszuführen?
Aus der Addition entwickelt
Nach dem vorigen Abschnitt ist das eine Summe aus drei gleichen Summanden:
Wie schon bei den in Klasse 5 ist die Multiplikation die Kurzschreibweise für wiederholtes Addieren. Man schreibt dafür und verallgemeinert auf beliebige Faktoren :
Die Zahl heißt Skalar, eine Zahl ohne Richtung, die den Vektor „skaliert", also seine Länge verändert. Der Name unterscheidet sie von den Vektoren, mit denen sie multipliziert wird.
Was mit dem Vektor dabei geschieht
Die Richtung bleibt erhalten oder kehrt sich um, die Länge wird um den Faktor verändert:
| Faktor | Wirkung |
|---|---|
| gleiche Richtung, länger (Streckung) | |
| gleiche Richtung, kürzer (Stauchung) | |
| entgegengesetzte Richtung | |
| ergibt den Nullvektor | |
| der Gegenvektor |
Warum kehrt ein negatives die Richtung um? Weil sich dabei jedes Vorzeichen umdreht: Aus „ nach rechts" wird „ nach links". Genau das leistet der Gegenvektor aus dem vorigen Abschnitt. Er ist der Sonderfall .
Der wichtigste Zusammenhang für später
Alle Vektoren der Form zeigen in dieselbe oder in die genau entgegengesetzte Richtung wie . Sie liegen alle auf einer gemeinsamen Geraden durch den Ursprung.
Das ist der Schlüssel zu fast allem, was noch kommt: Er erklärt, wie man mit einem Richtungsvektor eine ganze Gerade beschreibt, und er ist das Kriterium dafür, dass zwei Vektoren parallel sind.
Skalarmultiplikation eines Vektors
zeigt in dieselbe Richtung wie , aber doppelt so lang (gestreckt, ). ist halb so lang und zeigt entgegengesetzt ( kehrt die Richtung um, staucht).
Der Betrag: Länge über zweimal Pythagoras
Wie lang ist eine Verschiebung? Die drei Koordinaten sagen es nicht direkt: Der Vektor besteht aus den Schritten und , ist aber weder noch noch lang, weil die Schritte in verschiedene Richtungen gehen.
Zuerst der Fall in der Ebene
Betrachte nur die ersten beiden Koordinaten. Die Schritte „ nach rechts" und „ nach hinten" stehen senkrecht aufeinander, sie bilden zusammen mit der direkten Verbindung ein rechtwinkliges . Damit greift der aus Klasse 9:
Und jetzt in den Raum
Im Raum kommt die Höhe dazu. Der entscheidende Gedanke: Man wendet Pythagoras zweimal an.
Erster Schritt: flach in der Grundebene. Aus und entsteht wie eben die Diagonale der Grundfläche:
Zweiter Schritt: senkrecht dazu. Nun steht die Höhe senkrecht auf der gesamten Grundebene, also auch auf . Diese beiden bilden erneut ein rechtwinkliges Dreieck, und seine ist der gesuchte Vektor selbst:
Zusammensetzen. Für setzen wir das Ergebnis des ersten Schritts ein:
Und nach dem Wurzelziehen steht die Betragsformel da, hergeleitet, nicht behauptet:
Zwei Beobachtungen, die Fehler verhindern
Der Betrag ist nie negativ. Alle Koordinaten werden quadriert, dabei verschwinden die Vorzeichen. Kommt bei dir eine negative Länge heraus, ist ein Rechenfehler passiert.
Quadrieren und Addieren sind nicht vertauschbar. Es gilt : Für ergibt die Formel , nicht . Der direkte Weg ist eben kürzer als der Umweg über zwei Kanten.
Der Abstand zweier Punkte
Damit ist auch die Frage nach dem Abstand beantwortet. Der Weg von nach ist der Verbindungsvektor ; der Abstand der beiden Punkte ist dessen Länge:
Weil beim Quadrieren die Vorzeichen verschwinden, liefern und denselben Wert, der Weg ist in beide Richtungen gleich lang, wie es sein muss.
Betrag: zweimal Pythagoras
Der Betrag entsteht aus zwei rechtwinkligen . Erstes Dreieck (liegt flach in der Grundebene): und stehen senkrecht aufeinander, die gestrichelte Diagonale ist . Zweites Dreieck (steht senkrecht dazu): und die Höhe bilden den rechten , die ist der gesuchte Vektor selbst: . Setzt man ein, entsteht die Betragsformel.
Betrag und Komponenten eines Vektors
Die drei Komponenten von farblich einzeln entlang der Achsenrichtungen, zusammengesetzt ergeben sie . Der Betrag ist der 3D-Pythagoras über alle drei Komponenten: .
Verbindungsvektor und Abstand
Gegeben sind die Punkte und . Berechne und den Abstand der beiden Punkte (runde auf zwei Nachkommastellen).
- 1
Angaben ordnen und Gesuchtes klären. Gegeben sind zwei Punkte, gesucht sind zwei Dinge:
- der Verbindungsvektor , eine Spalte mit drei Zahlen,
- der Abstand , eine einzelne Zahl mit Längeneinheit.
Diese Unterscheidung ist mehr als Formsache: Ein Vektor als Antwort auf eine Abstandsfrage (oder umgekehrt) ist inhaltlich falsch.
- 2
Schritt 1: Welche Formel passt, und warum? Gesucht ist die Verschiebung von nach , also „Ziel minus Start":
Die Reihenfolge festhalten, bevor gerechnet wird: Im Namen steht vorn. Das ist der Start, wird also abgezogen. ist das Ziel und steht vorn in der Rechnung.
- 3
Schritt 2: Koordinaten einsetzen. Jede Zeile wird für sich gerechnet:
Die mittlere Zeile ist die Fehlerquelle: , nicht . Das Minus gehört zum Ergebnis und bedeutet, dass man in dieser Richtung rückwärts geht.
- 4
Schritt 3: Probe des Zwischenergebnisses. Der Vektor muss von aus tatsächlich bei landen. Rechne :
Das sind genau die Koordinaten von . Diese Probe kostet zehn Sekunden und findet jeden Vorzeichen- oder Reihenfolgefehler.
- 5
Schritt 4: Welche Formel für den Abstand, und warum? Der Abstand ist die Länge des eben berechneten Verbindungsvektors, also sein Betrag:
Wir dürfen den Verbindungsvektor also weiterverwenden und müssen nicht neu ansetzen.
- 6
Schritt 5: Einsetzen und quadrieren.
Die Klammer um ist entscheidend: . Ohne Klammer verleitet dazu, zu rechnen, dann käme unter der eine zu kleine Zahl heraus.
- 7
Schritt 6: Runden, erst jetzt, nicht vorher.
Warum erst am Ende gerundet wird: Hätte man Zwischenergebnisse gerundet, würde sich der Fehler durch die weiteren Rechenschritte fortpflanzen. Der exakte Wert bleibt stehen, solange es geht.
- 8
Schritt 7: Einheit und Plausibilität. Weil die Achsen im keine physikalische Einheit tragen, gibt man Längeneinheiten (LE) an.
Größenordnung prüfen: Die längste Einzelkoordinate ist , die Summe aller Beträge ist . Die direkte Verbindung muss länger als die längste Einzelstrecke, aber kürzer als der Umweg über alle drei Kanten sein:
und LE.
Der Ablauf für jede Aufgabe dieses Typs: „Spitze minus Fuß" (Reihenfolge vorher festlegen) → Probe durch Zurückrechnen → Betrag des Verbindungsvektors → erst am Ende .
Linearkombination berechnen
Berechne für und .
- 1
Was steht hier eigentlich? Der Ausdruck verbindet beide Rechenoperationen dieses Kapitels: Zuerst werden die Vektoren mit Zahlen multipliziert (Skalarmultiplikation), dann wird subtrahiert (Addition des Gegenvektors).
Ein solcher Ausdruck aus mehrerer Vektoren heißt Linearkombination. Er begegnet dir in fast jedem weiteren Kapitel wieder.
- 2
Schritt 1: Welche Reihenfolge, und warum diese? Es gilt „Punkt vor Strich" wie bei gewöhnlichen Zahlen: erst die beiden Vielfachen bilden, dann subtrahieren.
Die Rechnung in einem Zug durchzuziehen ist zwar erlaubt, aber fehleranfällig, weil dann in jeder Zeile Multiplikation und Vorzeichen gleichzeitig zu beachten sind. Wir rechnen deshalb in zwei klar getrennten Schritten.
- 3
Schritt 2: Das erste Vielfache. Jede Koordinate wird mit multipliziert:
Nicht nur die erste Zeile multiplizieren, der Faktor wirkt auf alle drei Koordinaten.
- 4
Schritt 3: Das zweite Vielfache. Zunächst nur , das Minuszeichen kommt im nächsten Schritt:
- 5
Schritt 4: Subtrahieren, zeilenweise.
Die dritte Zeile ist die klassische Falle: . Ein Minus vor einer negativen Zahl ergibt ein Plus.
- 6
Schritt 5: Kontrolle über einen anderen Rechenweg. Rechne dieselbe Aufgabe zur Probe in einem Durchgang, also je Zeile:
Beide Wege stimmen überein. Weil die zweite Rechnung anders aufgebaut ist, ist die gering, denselben Fehler zweimal zu machen.
- 7
Schritt 6: Das Ergebnis deuten. Die Zahlen sind deutlich größer als die der Ausgangsvektoren, und die zweite Koordinate ist stark negativ geworden.
Das ist stimmig: hat mit eine große zweite Koordinate und geht mit dem Faktor ein, also mit . Der Ergebnisvektor zeigt daher vor allem in die Gegenrichtung der zweiten Achse.
Wichtig für die Antwort: Das Ergebnis ist wieder ein Vektor, keine Zahl. Eine Linearkombination von Vektoren ist immer selbst ein Vektor.
Zum Mitnehmen: Punkt vor Strich gilt auch bei Vektoren; der Skalar wirkt auf jede Koordinate; und bei „minus mal negativ" in einer Zeile besonders sorgfältig arbeiten.
Vierter Eckpunkt eines Parallelogramms
Die Punkte , und sind drei Ecken eines . Bestimme den fehlenden Punkt .
- 1
Was ist hier anders als bisher? Die Aufgabe ist nicht rechnerisch, sondern geometrisch gestellt: Gesucht ist ein Punkt, der eine bestimmte Form vervollständigt. Wir müssen die geometrische Bedingung zuerst in eine Vektorgleichung übersetzen.
Die Eigenschaft eines Parallelogramms: Gegenüberliegende Seiten sind parallel und gleich lang. Genau das drückt die Gleichheit zweier Vektoren aus: Gleichheit bedeutet ja gleiche Richtung und gleiche Länge.
- 2
Schritt 1: Welche Seiten liegen sich gegenüber? Hier lohnt sich Sorgfalt, denn davon hängt das ganze Ergebnis ab.
Die Bezeichnung gibt die Ecken der Reihe nach an, also . Die Seiten sind damit , , und .
Gegenüber liegen sich also und sowie und .
Die Bedingung lautet damit:
Auf die Richtung achten: und zeigen beide „im Umlaufsinn nach vorn". Setzte man fälschlich , erhielte man eine überkreuzte Figur statt eines Parallelogramms.
- 3
Schritt 2: Den bekannten Vektor berechnen.
- 4
Schritt 3: Die Bedingung mit dem Unbekannten aufschreiben. Auch ist „Spitze minus Fuß": Ziel ist , Start ist das gesuchte :
Eingesetzt in die Bedingung :
- 5
Schritt 4: Nach dem Gesuchten umstellen. Die wird wie eine gewöhnliche Gleichung behandelt, nur dass in jeder Zeile eine eigene Zahlengleichung steht:
Die mittlere Zeile wieder sorgfältig: .
- 6
Schritt 5: Vom Ortsvektor zum Punkt. Der Ortsvektor enthält die Punktkoordinaten, jetzt nur noch in der Punktschreibweise notieren:
Dieser Schritt wird oft vergessen. Gefragt war ein Punkt; eine Spalte als Endantwort beantwortet die Frage formal nicht.
- 7
Schritt 6: Probe über die andere Seitenpaarung. Wenn stimmt, muss auch die zweite Parallelogramm-Bedingung erfüllt sein. Das ist eine echte Kontrolle, weil sie andere Punkte verwendet als die Rechnung:
Beide Vektoren stimmen überein ✓, die Figur ist tatsächlich ein Parallelogramm.
- 8
Schritt 7: Ein Hinweis, der Missverständnisse vermeidet. Die Aufgabe hat eine Lösung, weil die Reihenfolge vorgegeben war.
Fragt eine Aufgabe dagegen offen „Ergänze zu einem Parallelogramm", gibt es drei mögliche vierte Punkte, je nachdem, welche der drei gegebenen Ecken der neuen Ecke gegenüberliegt. Lies die Aufgabenstellung deshalb genau: Die Buchstabenreihenfolge ist eine Angabe, keine Zierde.
Der Ablauf bei geometrischen Vektoraufgaben: Eigenschaft in eine Vektorgleichung übersetzen (hier: gegenüberliegende Seiten sind gleiche Vektoren) → nach dem gesuchten Ortsvektor umstellen → zurück in die Punktschreibweise → mit der anderen Seitenpaarung gegenprüfen.
Typischer Fehler
Für wird gerechnet statt .
Die Reihenfolge ist entscheidend: zeigt von nach , also „Ziel minus Start" bzw. „Spitze minus Fuß": . Rechnet man , erhält man den Gegenvektor , gleiche Länge, aber entgegengesetzte Richtung. Für Abstände ist das egal (der Betrag ist gleich), für und Richtungsangaben aber nicht!
Übung 1
leichtBerechne für und .
Tipp anzeigen
Koordinatenweise addieren.
Lösung anzeigen
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
Koordinatenweise addieren
Vektoren werden Koordinate für Koordinate addiert: .
- 2
Vorzeichen sauber führen
Kritische Zeilen: und , negative Koordinaten mit Klammerdisziplin verrechnen.
- 3
Ergebnis deuten
ist die GESAMT-Verschiebung: erst , dann oder umgekehrt, die Reihenfolge ist egal (Kommutativgesetz).
Übung 2
mittelBerechne den Betrag von .
Tipp anzeigen
: Vorzeichen verschwinden beim Quadrieren.
Lösung anzeigen
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
Die Betragsformel: Pythagoras in 3D
, die Länge des Pfeils über den räumlichen .
- 2
Einsetzen und quadrieren
.
- 3
Wurzel ziehen und einordnen
, der Pfeil ist 7 Längeneinheiten lang.
Übung 3
schwerBestimme den Mittelpunkt der Strecke mit und .
Tipp anzeigen
Der Ortsvektor des Mittelpunkts ist der der Ortsvektoren: .
Lösung anzeigen
Der Mittelpunkt ist .
(Warum der Durchschnitt der Ortsvektoren wirklich die Mitte trifft, Mitte Start plus halber Verbindungsvektor, leitet das Kapitel „Punkte und Figuren im Raum" ausführlich her. Hier darfst du die Formel schon einmal benutzen.)
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
Die Mittelpunktsformel ansetzen
, der Ortsvektor der Mitte ist der Durchschnitt der beiden Ortsvektoren.
- 2
Einsetzen und rechnen
.
Zwischenergebnis
- 3
Mit der Symmetrie prüfen
Kontrolle: und , identisch ✓: liegt exakt in der Mitte.
Zusammenfassung
Vektoren beschreiben Verschiebungen im Raum. Du rechnest koordinatenweise (Addition, Skalarmultiplikation), bildest Verbindungsvektoren mit „Spitze minus Fuß" und bestimmst Längen und Abstände über den Betrag . Damit bist du bereit für Geraden und Ebenen im Raum.


