Theorie:

Koordinaten eines Punktes
Die drei zueinander paarweise orthogonalen Geraden bilden ein Koordinatensystem im Raum. Der Schnittpunkt aller drei Geraden ist der Ursprung des Koordinatensystems.
 
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Die \(x\)-Achse wird auch Abszissenachse, die \(y\)-Achse Ordinatenachse und die \(z\)-Achse Applikatenachse genannt. 
Von jeweils zwei Achsen wird eine Ebene aufgespannt. Insgesamt bekommt man drei Koordinatenebenen, die \((xy)\)-, \((yz)\)- und \((xz)\)-Ebene.
 
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Die Lage des Punktes \(A\) wird durch seine drei Koordinaten \(x\), \(y\) und \(z\) bestimmt.
 
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Man schreibt: \(A(x; y; z)\).

Liegt ein Punkt auf der \(x\)-Achse, sind seine Koordinaten \(X(x; 0; 0)\), liegt er auf der \(y\)-Achse, sind seine Koordinaten \(Y(0; y; 0)\) und falls er auf der \(z\)-Achse liegt, sind seine Koordinaten \(Z(0; 0; z)\).
 
Ebenso gilt:
Liegt der Punkt in der \(xy\)-Ebene, sind seine Koordinaten A1x;y;0, falls er in der \(yz\)-Ebene liegt, sind seine Koordinaten A20;y;z. Liegt der Punkt in der \(xz\)-Ebene, sind seine Koordinaten A3x;0;z.
Komponenten eines Vektors
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Trägt man vom Ursprung des Koordinatensystems die Einheitsvektoren i, j und k ab, so erhält man die rechtwinkelige Basis des Koordinatensystems. Ein beliebiger Vektor kann in die Einheitsvektoren zerlegt und als OA=xi+yj+zk dargestellt werden.
Die Koeffizienten \(x\), \(y\) und \(z\) sind eindeutig bestimmt und werden Koordinaten des Vektors genannt.
 
Man schreibt: OAx;y;z.
Rechenoperationen in Koordinaten:
 
- die Koordinaten der Vektorsumme, wenn die Koordinaten der Vektoren bekannt sind:
Ist a(x1;y1;z1) und bx2;y2;z2, dann ist die Summe gegeben als a+b=x1+x2;y1+y2;z1+z2.
 
- die Koordinaten der Vektordifferenz, wenn die Koordinaten der Vektoren bekannt sind, sind:
 ab=x1x2;y1y2;z1z2
 
- die Koordinaten des Produkts eines Vektors mit einer Zahl, wenn die Koordinaten des Vektors bekannt sind:
nax1;y1;z1=nx1;ny1;nz1
 
- die Länge des Vektors:
a=x12+y12+z12
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- die Koordinaten eines Vektors, wenn die Koordinaten des Start- und Endpunktes des Vektors bekannt sind:
AxA;yA;zA, BxB;yB;zB, AB=xBxA;yByA;zBzA
 
- der Abstand zwischen zwei Punkten, wenn die Koordinaten der Punkten bekannt sind:
AB=AB=xBxA2+yByA2+zBzA2
 
- die Koordinaten des Mittelpunktes einer Strecke, wenn die  Koordinaten der Endpunkte dieser Strecke bekannt sind:
xC=xA+xB2;yC=yA+yB2;zC=zA+zB2