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Punktsteigungsform


Die Punktsteigungsform oder Punkt-Steigungs-Form ist in der Mathematik eine spezielle Form einer Geradengleichung. In der Punktsteigungsform wird eine Gerade in der euklidischen Ebene mit Hilfe eines Punkts der Gerade und der Steigung der Gerade dargestellt.

Darstellung

In der Punktsteigungsform wird eine Gerade in der Ebene, die durch den Punkt [math](x_1, y_1)[/math] verläuft und die Steigung [math]m[/math] aufweist, als die Menge derjenigen Punkte [math](x,y)[/math] beschrieben, deren Koordinaten die Gleichung

[math]y - y_1 = m \cdot (x - x_1)[/math]

erfüllen. Wird die Geradengleichung nach [math]y[/math] aufgelöst, erhält man die explizite Darstellung

[math]y = m \cdot (x - x_1) + y_1[/math].

Die Gerade ist dann der Graph der Funktion [math]f[/math] mit der Funktionsgleichung

[math]f(x) = m \cdot (x - x_1) + y_1[/math].

Beispiel

Ist beispielsweise der gegebene Geradenpunkt [math](3,5)[/math] und die Steigung [math]m=2[/math], so erhält man als Geradengleichung

[math]y - 5 = 2 \cdot (x - 3)[/math]

beziehungsweise

[math]y = 2 \cdot (x - 3) + 5[/math].

Herleitung

Geht man von der allgemeinen Form einer Geraden

[math]y = m \cdot x + n[/math]

aus, dann gilt insbesondere, da der Punkt [math](x_1,y_1)[/math] auf der Geraden liegt,

[math]y_1 = m \cdot x_1 + n[/math].

Wird diese Gleichung nach [math]n[/math] aufgelöst und in die allgemeine Form eingesetzt, folgt daraus

[math]y = m \cdot x + ( y_1 - m \cdot x_1 )[/math].

Durch Ausklammern von [math]m[/math] erhält man dann die Punktsteigungsform

[math]y = m \cdot (x - x_1) + y_1[/math].

Umrechnung

Wird [math]m[/math] mit Hilfe des Steigungsdreiecks durch den Punkt [math](x_1,y_1)[/math] und einen weiteren Geradenpunkt [math](x_2,y_2)[/math] mittels

[math]m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}[/math]

berechnet, erhält man die Zweipunkteform einer Geradengleichung.

Literatur


Kategorien: Analytische Geometrie

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