80 Viertes Kapitel: Die gerade Linie und ihre Gleichungen.
Viertes Kapitel.
Die gerade Linie und ihre Gleichungen.
§ 35. Jede Gerade besitzt zwei gleichzeitig bestehende
Gleichungen von der Form Ax + Ey + Cz A D = 0, und
umgekehrt, je zwei simultane Gleichungen dieser Form
stellen eine Gerade dar.
Durch eine gegebene Gerade g seien zwei beliebige Ebenen
gelegt mit den Gleichungen A x x -f- JB x y + C x z -f JD X = 0 und
A 2 x + B 2 y + C 2 z D 2 = 0. Dann muß jeder Punkt, dessen
Koordinaten x, y, z den beiden Gleichungen gleichzeitig ge
nügen, ein Punkt der Schnittlinie g der beiden Ebenen sein,
und umgekehrt müssen die Koordinaten eines jeden Punktes
von g die beiden Gleichungen gleichzeitig befriedigen. Man
nennt diese daher die Gleichungen der Geraden g. Jede
Gerade g besitzt also zwei simultane Gleichungen der
angegebenen Form. Da aber auch umgekehrt je zwei in x, y, z
lineare Gleichungen zwei Ebenen mit einer bestimmten Schnitt
linie darstellen (für den Fall des Parallelismus sagt man, die
Schnittlinie sei die unendlich ferne Gerade der Ebenen) und
daher gleichzeitig allemal, aber auch nur dann, befriedigt
werden können, wenn x, y, z die Koordinaten eines Punktes
der Schnittlinie bedeuten, so ist damit der ausgesprochene Satz
vollständig bewiesen.
Scheinbar besitzt jede Gerade nicht nur ein Paar, sondern
unendlich viele Paare linearer Gleichungen. Denn wird eine
Gerade g durch die Gleichungen E x = 0, E 2 = 0 zweier Ebenen
definiert, so kann sie ebenso gut durch die Gleichungen zweier
beliebiger anderer Ebenen des Ebenenbüschels
Aj E t -f- A 2 E 2 — 0
dargestellt werden. Bedeuten aber E' = 0, E" = 0 die Glei
chungen eines zweiten Ebenenpaares des Büschels, so sieht
man sofort, daß sie sich als einfache Umformungen aus den
Gleichungen des ersten Paares ergeben, insofern ja E' und E"
stets lineare Kombinationen von der Form X t E x -f- k 2 E 2 sein
müssen. Daraus ergibt sich der Satz: