1. Problemstellung: Gegeben sind zwei Geraden im Raum, bestimmen Sie den Schnittpunkt oder zeigen Sie, dass sie windschief sind.
2. Formel und Regeln: Die Geraden werden parametrisch dargestellt als $$\vec{r}_1 = \vec{a} + t\vec{b}$$ und $$\vec{r}_2 = \vec{c} + s\vec{d}$$. Um den Schnittpunkt zu finden, setzen wir $$\vec{a} + t\vec{b} = \vec{c} + s\vec{d}$$ und lösen das Gleichungssystem für $$t$$ und $$s$$.
3. Zwischenschritte: Beispiel mit $$\vec{a} = (1,2,3)$$, $$\vec{b} = (4,5,6)$$, $$\vec{c} = (7,8,9)$$, $$\vec{d} = (1,0,1)$$.
4. Gleichungssystem aufstellen:
$$1 + 4t = 7 + s$$
$$2 + 5t = 8 + 0s$$
$$3 + 6t = 9 + s$$
5. Vereinfachen und lösen:
Aus der zweiten Gleichung: $$5t = 6 \Rightarrow t = \frac{6}{5}$$
6. Einsetzen in erste Gleichung:
$$1 + 4 \cdot \frac{6}{5} = 7 + s \Rightarrow 1 + \frac{24}{5} = 7 + s \Rightarrow \frac{29}{5} = 7 + s$$
7. Umstellen:
$$s = \frac{29}{5} - 7 = \frac{29}{5} - \frac{35}{5} = -\frac{6}{5}$$
8. Prüfen in dritter Gleichung:
$$3 + 6 \cdot \frac{6}{5} = 9 + s \Rightarrow 3 + \frac{36}{5} = 9 - \frac{6}{5} \Rightarrow \frac{15}{5} + \frac{36}{5} = \frac{45}{5} - \frac{6}{5} \Rightarrow \frac{51}{5} = \frac{39}{5}$$
9. Da $$\frac{51}{5} \neq \frac{39}{5}$$, gibt es keinen Schnittpunkt, die Geraden sind windschief.
Antwort: Die Geraden schneiden sich nicht.
Geraden Schnittpunkt 8F67A8
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