356 Analytische Geometrie des Raumes. § 3. Ebene und Gerade.
Hiernach sind
Oi
r i
(x -
- xß) ff-
4
Pi ¡7
(i)
f-yt) +
Pi
0i
q.2
r 2
r 2
p 2
Pi
O2
Oi
T l
o -
4
4
i
>\
Pi ,
{l
! — 2/2) 4
Pi
Ol
0.2
4
4
P2
ih
02
0 — ¿1) = 0 (3)
(*-*,)-() (4)
die Gleichungen der parallelen Ebenen, deren erste durch (1), deren
zweite durch (2) geht.
Da es, wenn es sich nur um die Größe des kürzesten Abstandes
handelt, auf die Entfernung dieser Ebenen ankommt, so braucht man
nur den Abstand des Punktes x 2 / y 2 / z 2 von der Ebene (3) oder des
Punktes x 1 / y t / z v von der Ebene (4) zu bestimmen; es ist also (234)
Ò =
<h r l
h 4
(4
4) 4
4 Pi
4 Pt
(2/i —
*)4 Ä 31
P2 02
4
l/ <h Tl
0.2 4
2
4
4 Pi
4 Pt
2
4
Pi <h 2
p, q. 2
(5)
wobei s = -f- 1 oder = — 1 zu nehmen ist, je nachdem der Zähler
positiv oder negativ ausfällt. Der Zähler dieses Bruches ist die Ent
wicklung der in 251 aufgetretenen Determinante B, deren Ver
schwinden als Merkmal des Schneidens erkannt wurde, sofern
Vi : ( h : r i 4=1*2 : O2 : 45 ist aber Pi '■ Oi '• r i =i> 2 : ( h :r 2> i n welchem Falle
die Geraden parallel sind, so verschwindet auch der Nenner in (5) und
0' erscheint in unbestimmter Form.
Soll man auch die Lage des kürzesten Abstandes ermitteln, so
ergibt sich hierzu der folgende Weg. Schreibt man die Gleichungen
(1), (2) in parametri sch er Form:
x = x ± 4 p v u j x = x 2 4- p 2 v |
y = V i + <h u (1*) y=y% + (h v O*)
z — z x 4 r x u j Z — #2 -f r 2 v J
so drücken sich die Koordinatendifferenzen der Punkte u, v wie folgt aus:
x x — x 2 + lh u ~P2 V
V1-V2 + Oi™ — 0 2 v
#1— z 2 + r t u — r 2 v ;
diese Differenzen sind aber den Richtungskosinus der Verbindungs
linie der beiden Punkte proportional (246); soll diese Verbindungs
linie den kürzesten Abstand enthalten, so muß sie auf den beiden
Geraden senkrecht stehen; mithin ergeben sich die Parameterwerte zu
den Endpunkten des kürzesten Abstandes aus dem Gleichungspaar:
Pi {x l -x 2 +p i u-p 2 v) + q i (y i —y 2 + q l u-q 2 v) + r 1 (z 1 —z 2 +r t u—r 2 v)=0
P-2 Ol - x 2 4u-p 2 v) 4 q 2 Cy,-y 2 -\-q 1 u—q 2 v) -f r 2 (z x ~z 2 + r, u - r 2 v) = 0,