====== Derive-Funktionen zur Analytischen Geometrie ======
===== Abstandsberechnungen =====
==== Distanz zwischen Punkt und Ebene ====
dpe(av, nv) := ABS(av*(nv/ABS(nv)))
dpe(\vec{av},\vec{nv})=\vert\vec{av}\cdot \frac{ \vec{nv} }{\vert \vec{nv} \vert } \vert
Abstandsberechnung Punkt - Ebene mittels Projektion
dpe ... Distanz zwischen Punkt und Ebene
⎮ nv ⎮
#1: dpe(av, nv) ≔ ⎮av·⎯⎯⎯⎯ ⎮
⎮ ⎮nv⎮ ⎮
#2: dpe([0, -12, 12], [0, 4, -4]) = 12·√2
==== Distanz zwischen Punkt und Gerade ====
dpg(av, gv) := SQRT((ABS(av)^2 - ABS(av*gv/ABS(gv))^2))
dpg(av, gv) = \sqrt{ \vert \vec{av} \vert ^2 - \vert \vec{av}\cdot \frac{\vec{gv}}{\vert gv \vert} \vert^2 }
dpg ... Distanz zwischen Punkt und Gerade
⎛ 2 ⎮ av·gv ⎮2⎞
#3: dpg(av, gv) ≔ √⎜⎮av⎮ - ⎮ ⎯⎯⎯⎯⎯ | ⎟
⎝ ⎮ ⎮gv⎮ ⎮ ⎠
Ex 12.69 a)
#4: [P ≔ [2, 7, 3], A ≔ [-8, -2, 4], gv ≔ [4, 3, 6]]
#5: dpg(P - A, gv) = 11
==== Distanz zwischen 2 windschiefen Geraden ====
dgg(G, gv, H, hv) := ABS((G - H)*(CROSS(gv, hv)/ABS(CROSS(gv, hv))))
dgg(G, \vec{gv}, H, \vec{hv}) = \vert (G-H) \cdot \frac{ \vec{gv} \times \vec{hv}} {\vert \vec{gv} \times \vec{hv} \vert} \vert
dgg ... Distanz zwischen 2 windschiefen Geraden
⎮ CROSS(gv, hv) ⎮
#6: dgg(G, gv, H, hv) := ⎮(G - H)· ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎮
⎮ ⎮CROSS(gv, hv)⎮ ⎮
Ex 12.74 a)
√210
#7: dgg([1, 2, 5], [2, 1, -1], [3, 3, 2], [5, 0, 4]) = ⎯⎯⎯⎯
21
#8: dgg([1, 2, 5], [2, 1, -1], [3, 3, 2], [5, 0, 4]) = 0.6900655593