Mathematik Abitur
Normalenvektoren einer Geraden in der Ebene
Normalenvektoren einer Geraden in der EbeneSenkrechte Vektoren zu einer Geraden im Raum

Unter dem Normalenvektor einer Geraden g in der Ebene versteht man einen Vektor , der senkrecht zu g ist.
Im Bild 1 sind mehrere solche Normalenvektoren zu einer Geraden g eingezeichnet. Alle diese Normalenvektoren haben dieselbe Richtung und sind damit parallel zueinander, unterscheiden sich jedoch im Richtungssinn und im Betrag.

Aufgrund der eindeutig bestimmten Richtung eines Normalenvektors zu einer Geraden in der Ebene wird auch umgekehrt in der Ebene durch einen gegebenen Punkt und durch einen gegebenen Normalenvektor eine Gerade eindeutig bestimmt, die durch geht und senkrecht zu ist.

Für Abstandsprobleme wird oft ein Normaleneinheitsvektor verwendet, da dieser den Betrag 1 hat und sich damit zu Längenvergleichen anbietet. Ist ein beliebiger Normalenvektor einer Geraden g in der Ebene, so erhält man den zugehörigen Normaleneinheitsvektor, indem man den Normalenvektor durch seinen Betrag dividiert:

Zu jeder Geraden in der Ebene gibt es genau zwei Normaleneinheitsvektoren, die sich nur im Richtungssinn unterscheiden.

Ist eine Gerade g in der Ebene durch ax + by + d = 0 gegeben, so ist ein Normalenvektor von g.
Ist eine Gerade g in der Ebene durch gegeben, so kann man aus den Koordinaten des Richtungsvektors einen Normalenvektor von g bestimmen: .
Für diese beiden Vektoren gilt nämlich .

Senkrechte Vektoren zu einer Geraden g im Raum werden nicht besonders hervorgehoben und können (im Unterschied zu einer Geraden der Ebene) auch nicht mit einem einheitlichen geschlossenen Ausdruck bezüglich der Geraden g beschrieben werden. Bild 2 zeigt, dass sich solche Vektoren nicht nur im Betrag und im Richtungssinn, sondern auch in der Richtung. unterscheiden.

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