Richtungscosinus einer Geraden.
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hingegen cc + ß < —, so ist keine Ecke konstruierbar, somit auch keine
Gerade mit den Richtungswinkeln k, ß möglich.
Die Richtungswinkel einer Geraden sind also nicht unabhängig
voneinander.
Die Art der Abhängigkeit ergibt sich aus folgender Erwägung.
Trägt man auf der Geraden die positive Strecke OM=r ab, so sind
deren Projektionen auf den Achsen die Koordinaten x, y, z des Punktes
M, mithin ist
x = r cos a
y = r cos ß
z = r cos y-
die Quadratsumme dieser Gleichungen ergibt mit Rücksicht auf (1):
cos 2 a + cos 2 ß + cos 2 y = 1.
(4)
Man nennt cos a, cos ß, cos y die Bich-
tungsliosinus der Geraden g und jeder mit ihr
parallelen und gleichgerichteten. Es besteht
also der Satz: Im recktwirildigen Sy dem ist
die Summe der Quadrate der Bichtungskosinus
einer jeden Geraden gleich 1.
Ist beispielsweise a = 45°, ß = 60°, so
hat man , , „
f + j + cos" y = 1,
woraus cos y = + es gibt also zwei Ge
rade, die der gestellten Bedingung genügen, und ihre Richtungswinkel
sind 45°, 60°, 60° und 45°, 60°, 120°.
221. Winkel zweier Geraden. Um den Winkel cd zweier
gerichteten Geraden g x , g 2 , Fig. 99, aus ihren Richtungskosinus zu
bestimmen, verlege man sie nach dem Ursprung und trage auf jeder
vom Ursprung aus in positiver Richtung die Längeneinheit auf; die
Endpunkte M l7 dieser Strecken haben dann die Koordinaten
cos cq / cos ß x / cos y v cos a. 2 / cos ß 2 / cos y 2 ; folglich ist das Quadrat der
sie verbindenden Strecke d (219):
d 2 — (cos cc x — cos a 2 ) 2 + (cos ß t — cos ß 2 ) 2 -f- (cos y x — cos ^ 2 ) 2
= 2 — 2 (cos cc x cos a 2 + cos ß x cos ß 2 + cos y x cos y 2 );
andererseits folgt aus dem Dreieck 0 M x M 2 :
mithin ist
d~ = 2 — 2 cos co;
cos cd = cos a x cos a 2 + cos ß x cos ß 2 -f cos y x cos y 2 .
O zuber, Höhere Mathematik. 21
(1)