Einführung: Punkt-Gerade
Der klassische Weg der Berechnung des Abstandes eines Punktes zu einer Geraden ist der rein geometrische Weg mit Hilfe einer Hilfsebene. Dies führt auf dieselbe Rechnung wie der Weg mit Hilfe des Skalarproduktes.
Ebenfalls aus rein geometrischen Überlegungen
kann man das Vektorprodukt benutzen um Dreiecksflächen zu
bestimmen. Man kann dann anschliessend verschiedene Dreiecke mit
derselben Fläche
vergleichen, bei denen ein Dreieck als Höhe gerade die
Entfernung des Punktes zur Geraden hat.
Bei dieser Methode benötigen Sie den Lotpunkt nicht. Aber
bei dieser Methode haben Sie auch keine Möglichkeit den Lotpunkt
zu bestimmen.
Dafür erhalten Sie hier eine einfache Formel
zur Berechnung des Abstandes.
Der Weg mit Hilfe des Skalarproduktes eine Gleichung zu erstellen mit der der Lotpunkt berechnet werden kann, um dann den Abstand zwischen dem Lotpunkt und dem Punkt zu bestimmen verbindet Gleichungen und Geometrie.
Man kann die Entfernung jedes beliebigen Punktes
der Geraden zu dem gegebenen Punkt bestimmen und diesen
Ausdruck als eine Funktion auffassen. Von dieser
Funktion kann man dann anschliessend das Minimum
suchen. Dies ist dann die kürzeste Entfernung
des Punktes zur Geraden. Dieser Weg
verbindet die Analysis und
die Geometrie.
Bei dieser Methode benötigen Sie den Lotpunkt nicht.
Sie können den Lotpunkt jedoch bestimmen, wenn Sie möchten.