Geraden: y = mx + c
Zieh zwei Punkte und lies die Gerade durch sie ab: ihre Steigung als Höhe durch Breite des Steigungsdreiecks, die Achsenschnittpunkte und die Gleichung mit exakten Brüchen.
Messwerte
Was passiert hier
Die Steigung m einer Geraden sagt, um wie viel sie pro 1 nach rechts steigt: Nimm zwei beliebige Punkte und teile die Änderung von y (die Höhe) durch die Änderung von x (die Breite). Weil die Gerade gerade ist, liefert jedes Punktepaar dasselbe Ergebnis, deshalb darf das goldene Steigungsdreieck überall sitzen. Der y-Achsenabschnitt c ist die Stelle, an der die Gerade die y-Achse schneidet, also lässt sich y = mx + c direkt am Bild ablesen. Multipliziert man die Brüche weg, entsteht die allgemeine Form ax + by + c = 0 mit ganzen Zahlen. Parallele Geraden haben dieselbe Steigung; bei senkrechten Geraden ist das Produkt der Steigungen −1. Der Mittelpunkt von AB mittelt die Koordinaten, und die Länge von AB kommt aus dem Satz des Pythagoras mit Höhe und Breite.
Mittelstufe (Klasse 8 bis 10): lineare Funktionen, Steigungsdreieck, Achsenabschnitt, Geradengleichung durch zwei Punkte. Oberstufe: orthogonale Geraden, Mittelpunkt und Abstand zweier Punkte.
Rechne die Zahlen mit Grafikrechner und Brüche und Prozente nach.
Challenge
Erst schätzen: die Gerade durch A(−2 | −1) und B(4 | 3). Wie groß ist ihre Steigung, und wo schneidet sie die y-Achse? Gib die Steigung als Dezimalzahl ein, drück Prüfen und zieh dann A und B dorthin, um das Steigungsdreieck abzulesen.
Die Höhe ist 3 − (−1) = 4, die Breite 4 − (−2) = 6, also m = 4/6 = 2/3 ≈ 0,667. Dann ist c = −1 − (2/3)(−2) = 1/3, die Gerade also y = (2/3)x + 1/3 oder 2x − 3y + 1 = 0.
Häufige Fragen
- Wie stelle ich die Gleichung einer Geraden durch zwei Punkte auf?
- Berechne die Steigung m = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁). Setz einen Punkt in y − y₁ = m(x − x₁) ein und forme nach y um. Für (−2 | −1) und (4 | 3): m = 4/6 = 2/3, und y + 1 = (2/3)(x + 2) ergibt y = (2/3)x + 1/3.
- Woran erkenne ich, dass zwei Geraden senkrecht sind?
- Multipliziere die Steigungen. Ist das Produkt −1, stehen sie senkrecht aufeinander: Eine Gerade mit Steigung 2/3 ist senkrecht zu jeder Geraden mit Steigung −3/2. Die Ausnahme sind eine senkrechte und eine waagerechte Gerade, denn die senkrechte hat keine Steigung.
- Was bedeutet c in y = mx + c?
- Es ist der y-Achsenabschnitt: der y-Wert, bei dem die Gerade die y-Achse schneidet, denn x = 0 eingesetzt lässt y = c übrig.
- Wie berechne ich Mittelpunkt und Länge von AB?
- Der Mittelpunkt mittelt die Koordinaten: ((x₁ + x₂)/2 | (y₁ + y₂)/2). Die Länge ist √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²), also Pythagoras mit Breite und Höhe.