§ 4. Entfernung zweier Puncte, Winkel zweier Geraden oder Ebenen.
11
Pj P 2 2 = (x t — x 2 ) 2 -f (y x - y 2 ) 2 + (*, — z 2 )\
so.ist «
r,r 2 COS 03 = x x x 2 + y x y 2 -f z x z 2 ,
also
cos 03 = cos a cos a -f- cos ß cos ß'-\- cos y cos y. (5.)
Hieraus läfst sich durch die bekannte Relation sin 03 2 = 1 — cos os 2
auch ein Ausdruck für sin 03 ableiten. Es ist nämlich
sin 03 2 = 1 — COS 03 2 = 1 — (cos a cos of-f- cos ß cos cos y cos y') 2
oder wegen
sin 03 2 = (cos a 2 -f- cos ß 2 -{- cos y 2 ) (cos a 2 -j- cos ß' 2 -f- cos y' 2 )
(cos a cos a -f- cos ß cos ß'-f- cos y cos y') 2 .
Nun ist aber nach einer sehr häufig verwendbaren Identität:
Ol 2 + V + cß) {a 2 -f- h 2 2 + c 2 ) ~ (a x a 2 + &, h 2 + c, c 2 ) 2
(a 1 b 2 — a 2 h { ) 2 -|- (a,c 2 — a 2 c,) 2 + (h Y c 2 — l 2 c x ) 2
und daher
sin to 2 = (cos a cos ß'— cos a cos ß) 2
+ (cos a cos y— cos a cos y) 2
+ (cos ß cos y — cos ß' cos y) 2 .
Diese Formel läfst sich auch unmittelbar leicht ableiten, indem man
das Dreieck DP, P 2 durch seine Projectionen auf die Coordinatenebenen
ausdrückt. Nacli einer bekannten Formel ist nämlich
A0P 1 P 2 = 1
4 r, r 2 sin 03 .
Seine Projection auf die (XE)-Ebene: dl 4 (^12/2— X 2V\) wandelt
sich durch Substitution der Werthe von x x , y i} x 2 , y 2 um in
+ 4 ( x \2/2 — x 2 q J\) — dz 4 r \ r 2 ( cos K cos ß— cos a cos ß) •
Analog erhält man für die Projection auf die (XZ)-Ebene:
i 4 ( x i#2 — x 2#i) — di 4 r i r 2 ( cos a cos y'~ cos a ' cos y) :
auf die (HZ)-Ebene:
. dz 4 (2/1 z 2 — 2/2^1) = ± 4 r \ r 2 ( CÜS ß cos y~ cos ß' cos y\
somit ist nach § 3, 2
= (cos a cos ß'— cos a cos ß) 2
-f- (cos a cos y— cos y cos ß’) 2
Sin 03 2
(6.)
. -f- (cos ß cos y— cos y cos ß') 2 .
4) Neigungswinkel zweier Ebenen.
Durch die vorstehende ist auch die Aufgabe gelöst, den Neigungs
winkel zweier Ebenen aus ihren Neigungswinkeln gegen die Coordi-