Laufparameter
Vektorrechnung
Basiswissen
Ein kleines r, s, t, λ (lambda), μ (my) oder ν (ny) sind typische Platzhalter für die sogenannten Laufparameter der Vektorrechnung. Hier ist kurz die geometrisch-anschauliche Bedeutung von einem Laufparameter erklärt.
Grundidee des Laufparameters
Um eine Gerade oder eine Ebene in einem dreidimensionalen Koordinatensystem eindeutig festzulegen, gibt man zunächst einen Punkt an, der ganz sicher auf der Geraden oder in der Ebene liegt. Das ist der sogenannte Stütztpunkt. Zusätzlich gibt man noch einen (Geraden) oder zwei (Ebenen) Richtungsvektoren an. Das sind anschaulich Pfeile mit einer bestimmten Länge und Richtung. Wenn man nun vom Stütztpunkt aus gedacht beliebig oft die Richtungsvektoren (die Pfeile) in einer geraden Linie hintereinanderlegt und dann an die Spitze des letzten Pfeiles geht, dann wird man immer wieder auf einem Punkt der Geraden oder Ebene herauskommen. Diesen Punkt nennt man auch den "laufenden Punkt[1]". Wie viele der Richtungsvektor-Pfeile man hintereinander legt, das gibt der Laufparameter an. Er gibt sozusagen an, wie oft man einen Richtungsvektor vom Stütztpunkt ausgehend durchfläuft. Eine ausführliche Erklärung steht auf der Seite Parameterform der Geraden anschaulich ↗
Zahlenbeispiele für eine Gerade
Angenommen eine Gerade sei gegeben über den Stützpunkt (2 | 2 | 2) und den Richtungsvektor (0 3 0). Wenn der Laufparameter jetzt die Zahl 1 ist, dann geht man vom Stütztpunkt einmal den Richtungsvektor. Rechnerisch addiert man zum Stützvektor noch den Richtungsvektor einmal hinzu und erhält den Zielpunkt (2 | 5 | 0). Je nachdem, welche Zahl man für den Laufparameter einsetzt, kommt man zu unterschiedlichen Zielpunkten:
- Stützpunkt der Geraden: (2 | 2 | 2)
- Richtungsvektor der Geraden: (0 3 0)
- Laufparameter 1 gibt den Zielpunkt (2 | 5 | 2)
- Laufparameter 2 gibt den Zielpunkt (2 | 8 | 2)
- Laufparameter 3 gibt den Zielpunkt (2 | 11 | 2)
- Laufparameter 0,1 gibt den Zielpunkt (2 | 2,3 | 2)
- Laufparameter 2,1 gibt den Zielpunkt (2 | 8,3 | 2)
- Laufparameter -1 gibt den Zielpunkt (2 | -1 | 2)
- Laufparameter -2 gibt den Zielpunkt (2 | -4 | 2)
- Siehe auch Parameterform der Geraden ↗
Zahlenbeispiele für eine Ebene
Angenommen eine Ebene sei gegeben über den Stützpunkt (2 | 2 | 2) sowie die zwei Richtungsvektoren (0 3 0) und (3 0 0). Jeder der zwei Richtungsvektoren hat einen eigenen Laufparameter. Analaog zum Beispiel mit der Geraden oben, kommt man mit unterschiedichen Laufparametern auch zu unterschiedlichen Zielpunkten auf der Ebene.
- Stützpunkt der Ebene: (2 | 2 | 2)
- Erster Richtungsvektor (3 0 0)
- Zweiter Richtungsvektor (0 3 0)
- Laufparameter 0 und 0 geben den Zielpunkt (2 | 2 | 2)
- Laufparameter 1 und 1 geben den Zielpunkt (5 | 5 | 2)
- Laufparameter 1 und 0 geben den Zielpunkt (5 | 2 | 2)
- Laufparameter 1 und 2 geben den Zielpunkt (5 | 8 | 2)
- Laufparameter 1 und 3 geben den Zielpunkt (5 | 11 | 2)
- Laufparameter 2 und 3 geben den Zielpunkt (8 | 2 | 2)
- Laufparameter 1 und -1 geben den Zielpunkt (5 | -1 | 2)
- Siehe auch Parameterform der Ebene ↗
Fußnoten
- [1] Punkt-Richtungs-Form einer Geraden. In In: Lothar Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium. Band 1. 14. Auflage, 2019. ISBN: 978-3-658-05619-3. Verlag Springer Vieweg. Dort wird auf Seite 105 der Begriff "laufender Punkt" verwendet und ausführlich erklärt. Siehe auch Der Papula ↗