9 Vektoren

9.1 Dreidimensionaler euklidischer Raum

9.1.3 Euklidischer Raum

Da wir messen wollen, brauchen wir ein Maß für den Abstand zweier beliebiger Punkte math formula und math formula. Wir führen deshalb im dreidimensionalen Raum ein Abstandsmaß ein, und zwar nach Pythagoras die Wurzel aus den Quadraten der Koordinatendifferenzen:

Abstand:       math formula


Speziell ist der Abstand des Punktes math formula vom Nullpunkt math formula damit math formula.

Aufgabe 9.1: Abstände zwischen Punkten

Berechnen Sie den Abstand der Punkte math formula und math formula voneinander sowie deren Abstände vom Nullpunkt. Lösung



Die Mathematiker nennen den Raum mit dieser Abstandsdefinition euklidisch. Für den Abstand zweier verschiedener Punkte math formula gilt dann immer math formula, der Abstand eines Punktes von sich selbst verschwindet: math formula, und es gilt wie gewohnt die Dreiecksungleichung, die besagt, dass die Summe zweier Seitenlängen in jedem Dreieck größer ist als die Länge der dritten Seite:

Dreiecksungleichung:       math formula

math formula
Bild 9.3: Veranschaulichung der Dreiecksungleichung

Für je zwei verschiedene Abstände math formula zwischen Punkten math formula und math formula bzw. math formula kann man selbstverständlich entscheiden, welcher der größere ist, da es sich um reelle Zahlen handelt, die auf der Zahlengeraden angeordnet sind; die Punkte des math formula aber selbst sind wie schon die komplexen Zahlen nicht mehr anordenbar.