„Strecke“ – Versionsunterschied
| [ungesichtete Version] | [ungesichtete Version] |
Die Seite wurde neu angelegt: „<p>streck + e | f. ‘Wegabschnitt bis zu einem Zielpunkt’ (18. Jh.), zuvor (im Bergbau) ‘horizontaler Grubenbau’ (Ende 15. Jh.), ‘Reichweite’ einer Schiffsbrücke, (in der Mathematik) ‘gerade Linie’ (17. Jh.), dann ‘durch zwei Punkte begrenzter Abschnitt einer Geraden’ (19. Jh.), ‘bestimmter Abschnitt einer Verkehrslinie’ (19. Jh.).</p> <!-- /wp:paragraph --><!-- wp:paragraph --><p>Vgl. die ältere Zusammensetzung mhd. ''zilst…“ |
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
||
| (5 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
[[strecke]] [[Sprachstufe::deu.]] 'beidseitig begrenzte gerade Linie' | |||
* Strecke f. | |||
** ‘Wegabschnitt bis zu einem Zielpunkt’ (18. Jh.), | |||
** zuvor (im Bergbau) ‘horizontaler Grubenbau’ (Ende 15. Jh.), | |||
** ‘Reichweite’ einer Schiffsbrücke, | |||
** (in der Mathematik) ‘gerade Linie’ (17. Jh.), | |||
** dann ‘durch zwei Punkte begrenzter Abschnitt einer Geraden’ (19. Jh.), | |||
** ‘bestimmter Abschnitt einer Verkehrslinie’ (19. Jh.). | |||
** Vgl. | |||
*** die ältere Zusammensetzung mhd. ''zilstrecke'', dafür nhd. Wegstrecke (17. Jh.), | |||
*** und die Wendung ''zur Strecke bringen'' ‘erlegen’ (19. Jh.), | |||
**** wohl zu ''Strecke'' im Sinne von ‘reihenweise nebeneinandergelegtes bei einer Jagd erlegtes Wild’ (19. Jh.). | |||
'''Die Strêcke'''<ref>Quelle: | |||
Adelung, Grammatisch-kritisches Wörterbuch der Hochdeutschen Mundart, Band 4. Leipzig 1801, S. 431. | |||
Permalink: | |||
<nowiki>http://www.zeno.org/nid/20000459224</nowiki> | |||
Lizenz: | |||
Gemeinfrei</ref>, ''plur.'' die -n, von dem Zeitworte strecken. 1. Ein Werkzeug zum Strecken, in einigen Fällen. So ist die Strecke oder Recke bey den Riemern ein langer Baum zwischen zwey Docken, womit das große Leder gestrecket oder ausgedehnet wird. Bey den Lohgärbern ist die Strecke oder das Streckeisen ein rundliches Eisen in einem Ständer, die Schaffelle damit zu strecken. 2. Ein sich erstreckender oder ein ausgedehnter Raum von unbestimmter Größe, besonders ein in die Länge ausgedehnter Raum. Eine lange Strecke, Diminut. das Streckchen; wofür zuweilen auch Strich üblich ist. Eine Strecke Landes, ein Strich Landes. Die Pferde liefen eine gute Strecke wieder zurück. Es ist noch eine gute Strecke bis dahin. Gehen sie noch ein Streckchen mit. Seestrecken, Strecken oder Räume auf der See. Im Bergbaue sind die Strecken Örter oder horizontale Kanäle, welche wie ein Stollen getrieben werden, nur daß sie nicht die Länge derselben haben. Daher die Wasserstrecke, wenn sie dienet Wasser abzulassen; die Förderstrecke, Berge oder Erz den nächste Weg an das Füllort zu bringen u.s.f. Nieders. Streke, Engl. ''Stretch,'' Schwed. ''Sträcka.'' | |||
[[Datei:Two points on a line qtl2.svg|mini|Strecke [AB] zwischen den beiden Punkten A und B]] | |||
Eine '''Strecke''' (auch '''Geradenabschnitt''' oder '''Geradenstück''') ist eine gerade Linie, die von zwei [[Punkt (Geometrie)|Punkten]] begrenzt wird; sie ist die kürzeste Verbindung ihrer beiden Endpunkte. Die Begrenzung einer Strecke durch diese Punkte unterscheidet sie von [[Gerade]]n, die beidseitig unbegrenzt sind, und von [[Halbgerade]]n, die nur auf einer Seite begrenzt sind. | |||
== Euklidische Geometrie == | |||
[[Datei:Fotothek df tg 0003359 Geometrie ^ Konstruktion ^ Strecke ^ Messinstrument.jpg|mini|Historische Abbildung über die Konstruktion von Strecken (1699)]] | |||
=== Definition === | |||
{{Belege|Zum diesem Absatz fehlen die Quellennachweise. Zudem ist es fragwürdig, dass in der Definition für die euklidische Geometrie auf den undefinierten Begriff "Linie" zurückgegriffen wird.|Dieser Abschnitt}} | |||
Eine Strecke ist eine [[gerade]] Linie in der [[Euklidische Ebene|euklidischen Ebene]] oder im [[Euklidischer Raum|euklidischen Raum]], die von zwei [[Punkt (Geometrie)|Punkten]] begrenzt wird. Sind <math>A</math> und <math>B</math> zwei gegebene Punkte in der Ebene oder im Raum, dann wird die Strecke zwischen diesen beiden Punkten '''Verbindungsstrecke''' von <math>A</math> und <math>B</math> genannt. | |||
Die Bezeichnungen für Strecken und Streckenlängen sind in der Literatur nicht einheitlich. Im schulischen Bereich gilt oft die Festlegung Strecke <math>\overline{AB}</math>, Streckenlänge <math>|\overline{AB}|</math>.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.lehrplanplus.bayern.de/serviceinformation/l78555 |titel=LehrplanPLUS, Ergänzende Informationen |hrsg=ISB Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung |abruf=2025-12-04}}</ref> Ebenfalls gebräuchlich sind die Schreibweisen <math>[AB]</math> für eine Strecke und <math>\overline{AB}</math> für die entsprechende Streckenlänge. | |||
Strecken lassen sich auch mit Hilfe der Zwischenrelation („… liegt zwischen … und …“) definieren: die Strecke <math>[AB]</math> besteht dann aus allen Punkten der [[Verbindungsgerade]]n <math>AB</math>, die zwischen den Punkten <math>A</math> und <math>B</math> liegen. Je nachdem, ob hierbei die Punkte <math>A</math> und <math>B</math> mit eingeschlossen werden oder nicht, werden die folgenden Fälle unterschieden: | |||
* ''abgeschlossene Strecke'' <math>[AB]</math>: beide Endpunkte sind eingeschlossen | |||
* ''offene Strecke'' <math>(AB)</math>: beide Endpunkte sind ausgeschlossen | |||
* ''halboffene Strecke'' <math>[AB)</math> bzw. <math>(AB]</math>: einer der Endpunkte ist eingeschlossen, der andere ausgeschlossen | |||
Wird durch die Reihenfolge der Punkte <math>A</math> und <math>B</math> eine [[Orientierung (Mathematik)|Orientierung]] der Strecke vorgegeben, spricht man von einer ''gerichteten Strecke'' <math>\overrightarrow{AB}</math>. | |||
=== Spezialfälle === | |||
Eine Strecke heißt | |||
* ''Seite'', wenn die beiden Endpunkte benachbarte [[Eckpunkt]]e eines [[Vieleck]]s sind; | |||
* ''Kante'', wenn die beiden Endpunkte benachbarte Eckpunkte eines [[Polyeder]]s sind; | |||
* ''[[Diagonale (Geometrie)|Diagonale]]'', wenn die beiden Endpunkte nicht benachbarte Eckpunkte eines Vielecks sind; | |||
* ''[[Sehne (Mathematik)|Sehne]]'', wenn die beiden Endpunkte auf einer [[Kurve (Mathematik)|Kurve]], wie z. B. einem [[Kreis]], liegen. | |||
=== Parameterdarstellung === | |||
In der [[Analytische Geometrie|analytischen Geometrie]] werden Punkte in der euklidischen Ebene oder im euklidischen Raum durch ihre [[Ortsvektor]]en beschrieben. Sind <math>\vec{a}</math> und <math>\vec{b}</math> die Ortsvektoren der Punkte <math>A</math> und <math>B</math>, dann besteht die Strecke <math>[AB]</math> aus denjenigen Punkten in der Ebene oder im Raum, deren Ortsvektoren <math>\vec{x}</math> von der Form | |||
: <math>\vec{x} = \vec{a} + t \, (\vec{b} - \vec{a})</math> mit <math>0 \leq t \leq 1</math> | |||
sind. In dieser [[Parameterdarstellung]] einer Strecke ist <math>t</math> ein reeller [[Parameter (Mathematik)|Parameter]], der im Parameterbereich frei gewählt werden kann. Die offene Strecke <math>(AB)</math> besteht hier aus den Punkten im Parameterbereich <math>0 < t < 1</math>, während die halboffenen Strecken <math>[AB)</math> und <math>(AB]</math> durch die Bereiche <math>0 \leq t < 1</math> und <math>0 < t \leq 1</math> parametrisiert werden. | |||
In [[Baryzentrische Koordinaten|baryzentrischen Koordinaten]] lautet die Parameterdarstellung einer Strecke <math>[AB]</math> entsprechend | |||
: <math>\vec{x} = s \, \vec{a} + t \, \vec{b}</math> mit <math>s,t \geq 0, s + t = 1</math>. | |||
Hierbei sind <math>s</math> und <math>t</math> zwei reelle Parameter, die jedoch aufgrund der Bedingung <math>s + t = 1</math> nicht unabhängig voneinander gewählt werden können. Die offene Strecke <math>(AB)</math> besteht hier aus den Punkten mit den Parametern <math>s,t > 0</math>, während die halboffenen Strecken <math>[AB)</math> und <math>(AB]</math> durch die Parameterbereiche <math>s > 0, t \geq 0</math> und <math>s \geq 0, t > 0</math> dargestellt werden. | |||
=== Eigenschaften === | |||
Bei der Angabe einer abgeschlossenen oder offenen Strecke ist die Reihenfolge der Endpunkte unerheblich, es gilt also | |||
: <math>[AB] = [BA]</math> und <math>(AB) = (BA)</math>. | |||
Unter der [[Länge (Mathematik)|Länge]] der Strecke versteht man den [[Abstand]] ihrer beiden Endpunkte. Diese Streckenlänge wird oft mit <math>\overline{AB}</math>, gelegentlich auch mit <math>|AB|</math> oder <math>|\overline{AB}|</math> bezeichnet. Die Verbindungsstrecke zweier Punkte <math>A</math> und <math>B</math> kann damit als Menge derjenigen Punkte <math>X</math> charakterisiert werden, bei denen die Summe der Abstände | |||
: <math>\overline{XA} + \overline{XB}</math> | |||
minimal ist. Nachdem eine [[Ellipse]] gerade dadurch charakterisiert wird, dass die Summe der Abstände zu zwei gegebenen Punkten (den [[Brennpunkt (Geometrie)|Brennpunkten]] der Ellipse) konstant ist, ist eine Strecke damit eine spezielle (degenerierte) Ellipse. Eine Strecke kann auch als eine spezielle [[Kurve (Mathematik)|Kurve]] angesehen werden. Von allen Kurven, die zwei gegebene Punkte miteinander verbinden, hat die Verbindungsstrecke dieser Punkte die kürzeste [[Bogenlänge]]. | |||
== Lineare Algebra == | |||
=== Definition === | |||
Ist <math>V</math> ein [[Vektorraum]] über den [[Reelle Zahl|reellen]] oder [[Komplexe Zahl|komplexen Zahlen]], dann heißt eine [[Teilmenge]] <math>S \subseteq V</math> (abgeschlossene) Strecke, wenn sie durch | |||
: <math> S = \{ \mathbf{u}+t \, (\mathbf{v}-\mathbf{u}) \mid t\in[0,1] \}</math> | |||
parametrisiert werden kann. Hierbei sind <math>\mathbf{u}, \mathbf{v} \in V</math> mit <math>\mathbf{u} \neq \mathbf{v}</math> zwei [[Vektor]]en, die die Endpunkte der Strecke <math>S</math> darstellen. Alternativ kann eine abgeschlossene Strecke auch durch die [[Konvexkombination]] | |||
: <math> S = \{ s \, \mathbf{u}+ t \, \mathbf{v} \mid s,t \geq 0, s + t = 1 \}</math> | |||
als [[konvexe Hülle]] ihrer Endpunkte dargestellt werden. In beiden Darstellungen werden durch entsprechende Einschränkung des Parameterbereichs auch offene und halboffene Strecken beschrieben. | |||
=== Eigenschaften === | |||
* Eine Strecke ist stets eine [[Menge (Mathematik)#Nichtleere Menge|nichtleere Menge]]. | |||
* Wenn <math>V</math> ein [[topologischer Vektorraum]] ist, so ist jede darin enthaltene abgeschlossene Strecke eine [[Zusammenhängender Raum|zusammenhängende]] [[Kompakte Menge|kompakte]] und insbesondere eine [[Abgeschlossene Menge|topologisch abgeschlossene]] [[Teilmenge]] von <math>V</math>. | |||
* Zu beachten ist, dass eine offene Strecke von <math>V</math> im Allgemeinen ''nicht'' offene Teilmenge ist. Eine offene Strecke ist offen in <math>V</math> [[Logische Äquivalenz|genau dann, wenn]] <math>V</math> eindimensional und damit [[homöomorph]] zu <math>\R</math> ist. | |||
== Inzidenzgeometrie == | |||
=== Geradenaxiome === | |||
Wesentliche Charakteristika des aus der [[Euklidische Geometrie|euklidischen Geometrie]] stammenden Konzept einer ''Strecke'' können in einem sehr allgemeinen Rahmen formuliert werden, der es erlaubt, dieses Konzept in abstrakten [[Inzidenzgeometrie]]n ganz unabhängig von [[Topologie (Mathematik)|topologischen]] oder [[Metrischer Raum|metrischen]] Erwägungen darzustellen. Dies wurde u. a. von [[Ernst Kunz (Mathematiker)|Ernst Kunz]] in seinem Lehrbuch ''Ebene Geometrie'' gezeigt. Dabei wird eine Inzidenzgeometrie <math>(\mathfrak {E},G)</math> zugrunde gelegt, welche aus einer [[Punktmenge]] <math>\mathfrak {E}</math> sowie einer [[Gerade]]n<nowiki/>menge <math>G \subseteq 2^{\mathfrak {E}}</math> besteht und welche dabei den folgenden Bedingungen genügt:<ref name="Kunz">Ernst Kunz: ''Ebene Geometrie.'' 1976, S. 7 ff., 19 ff.</ref> | |||
: (A1) Je zwei Punkte werden durch mindestens eine Gerade verbunden. | |||
: (A2) Zu je zwei verschiedenen Punkten gibt es höchstens eine Gerade, welche beide verbindet. | |||
: (A3) Auf jeder Geraden liegen mindestens zwei verschiedene Punkte. | |||
: (A4) Es gibt mindestens drei Punkte, welche nicht auf einer Geraden liegen. | |||
Die beiden Bedingungen (A1) und (A2), bedeuten, dass die Inzidenzgeometrie das [[Verbindungsaxiom]] erfüllt, während (A3) und (A4) gewährleisten, dass sie gewissen ''Reichhaltigkeitsanforderungen'' genügt. | |||
Eine Inzidenzgeometrie <math>(\mathfrak {E},G)</math>, welche diese vier Bedingungen erfüllt, nennt Kunz kurz eine ''Ebene''. | |||
=== Streckenaxiome === | |||
In einer in diesem Sinne verstandenen Ebene <math>(\mathfrak {E},G)</math> lässt sich das Konzept einer ''Strecke'' durch folgende ''Streckenaxiome'' erfassen:<ref name="Kunz" /> | |||
: (B0) Je zwei (nicht notwendig) verschiedenen Punkten <math>A,B \in \mathfrak {E}</math> ist eine [[Teilmenge]] <math> [A B] \subseteq \mathfrak {E}</math> zugeordnet, welche ''die Strecke von <math>A</math> nach <math>B</math>'' genannt wird. | |||
: (B1) Es ist <math>A \in [A B]</math> für jede Strecke <math>[A B]</math>. | |||
: (B2) Ist <math>g</math> eine Gerade und sind <math>A , B \in g</math>, so ist <math>[A B] \subseteq g</math>. | |||
: (B3) Für alle <math>A, B \in \mathfrak {E}</math> ist stets <math>[A B]= [B A]</math>. | |||
: (B4) Für alle <math>A, B \in \mathfrak {E}</math> existiert ein <math>C \in \mathfrak {E}</math> mit <math>C \neq B </math> und <math>B \in [A C]</math>. | |||
: (B5) Ist <math>C \in [A B]</math> und <math>C \neq B</math>, so ist <math>B \notin [A C]</math>. | |||
: (B6) Sind <math>A_1, A_2, A_3 \in \mathfrak {E} </math> drei Punkte, die nicht auf einer Geraden liegen, und ist <math>g \in G </math> eine Gerade, die keinen der drei Punkte enthält, so folgt aus <math>g \cap [A_1 A_2] \neq \emptyset </math>, dass <math>g \cap [A_2 A_3] \neq \emptyset </math> oder <math>g \cap [A_1 A_3] \neq \emptyset </math> ist. | |||
Eine Ebene, welche auch den Bedingungen (B0) bis (B6) genügt, nennt Ernst Kunz eine ''Ebene mit Strecken''. Die Plausibilität dieser Bedingungen macht man sich leicht klar, wenn man als <math>(\mathfrak {E},G)</math> die euklidische Ebene zugrunde legt. Hier sind all diese Bedingungen erfüllt. | |||
Die Bedingung (B6) wird von Kunz gemäß den Gegebenheiten in der euklidischen Ebene das [[Axiom von Pasch]] genannt. Dort besagt es anschaulich, dass eine Gerade, welche in ein [[Dreieck]] „eindringt“, diese auch wieder irgendwo verlassen muss. Der Name des Axioms verweist dabei auf den Mathematiker [[Moritz Pasch]] (1843–1930), welcher als erster erkannt hat, dass sich im Rahmen einer axiomatischen Grundlegung der euklidischen Geometrie der in dem Axiom dargestellte Sachverhalt nicht aus den übrigen Axiomen folgern lässt, sondern eigens gefordert werden muss.<ref name="Kunz" /> | |||
Wie sich zeigen lässt, ist das System der Streckenaxiome mit dem der [[Hilberts Axiomensystem der euklidischen Geometrie#Axiome der Anordnung (Gruppe II)|hilbertschen Anordnungsaxiome]] – die [[Hilberts Axiomensystem der euklidischen Geometrie#Axiome der Verknüpfung (oder Inzidenz; Gruppe I)|Inzidenzaxiome]] vorausgesetzt – gleichwertig. Die Verbindung zur ''Zwischenrelation'' ergibt sich dabei durch die folgende Festlegung:<ref name="Kunz" /> | |||
: ''Sind <math>P,X,Y</math> drei [[paarweise verschieden]]e Punkte, so liegt der Punkt <math>P</math> '''zwischen''' den Punkten <math>X</math> und <math>Y</math>, wenn <math>P \in [X Y]</math> gilt.'' | |||
Ist die genannte Bedingung für drei paarweise verschiedene Punkte <math>P,X,Y</math> erfüllt, so sagt man auch: | |||
: ''Der Punkt <math>P</math> ist '''innerer Punkt''' der Strecke <math>[X Y]</math>.'' | |||
== Siehe auch == | |||
* [[Seiteneinteilung]] | |||
* [[Streckenzug]] | |||
* [[Polygonzug (Geodäsie)]] | |||
* [[Konvexe Geometrie]] | |||
* [[Entfernungsmessung]], die Messung von Streckenlängen | |||
== Literatur == | |||
* {{Literatur | |||
|Autor=Ernst Kunz | |||
|Titel=Ebene Geometrie. Axiomatische Begründung der euklidischen und nichteuklidischen Geometrie | |||
|Reihe=Mathematik Grundkurs | |||
|Verlag=rororo – Vieweg | |||
|Ort=Reinbek bei Hamburg | |||
|Datum=1976 | |||
|ISBN=3-499-27026-9 | |||
|Seiten=7 ff.}} | |||
* {{Literatur | |||
|Autor=Hans Schupp | |||
|Titel=Elementargeometrie | |||
|Reihe=UTB | |||
|Verlag=Schöningh | |||
|Ort= | |||
|Datum=1977 | |||
|ISBN=3-506-99189-2 | |||
|Seiten=10 ff.}} | |||
* {{Literatur | |||
|Autor=[[David Hilbert]] | |||
|Titel=Grundlagen der Geometrie | |||
|TitelErg=Mit Supplementen von Dr. [[Paul Bernays]] | |||
|Reihe=Teubner-Studienbücher: Mathematik | |||
|Auflage=11. | |||
|Verlag=Teubner Verlag | |||
|Ort=Stuttgart | |||
|Datum=1972 | |||
|ISBN=3-519-12020-8 | |||
|Seiten=4 ff. | |||
|Online=[http://www.ams.org/mathscinet/search/publdoc.html?arg3=&co4=AND&co5=AND&co6=AND&co7=AND&dr=all&pg4=AUCN&pg5=TI&pg6=PC&pg7=ALLF&pg8=ET&review_format=html&s4=Hilbert%2C%20David&s5=&s6=&s7=&s8=All&vfpref=html&yearRangeFirst=&yearRangeSecond=&yrop=eq&r=15&mx-pid=1109913 MR1109913]}} | |||
== Weblinks == | |||
* {{MathWorld|id=LineSegment|title=Line Segment}} | |||
* {{PlanetMath|id=linesegment|title=Line Segment}} | |||
== Einzelnachweise == | |||
<references /> | |||
{{Normdaten|TYP=s|GND=4183620-0}} | |||
[[Kategorie:Geometrie]] | |||
[[Kategorie:Euklidische Geometrie]] | |||
[[Kategorie:Wikipedia.de Artikel]] | |||
Aktuelle Version vom 30. April 2026, 09:00 Uhr
strecke deu. 'beidseitig begrenzte gerade Linie'
- Strecke f.
- ‘Wegabschnitt bis zu einem Zielpunkt’ (18. Jh.),
- zuvor (im Bergbau) ‘horizontaler Grubenbau’ (Ende 15. Jh.),
- ‘Reichweite’ einer Schiffsbrücke,
- (in der Mathematik) ‘gerade Linie’ (17. Jh.),
- dann ‘durch zwei Punkte begrenzter Abschnitt einer Geraden’ (19. Jh.),
- ‘bestimmter Abschnitt einer Verkehrslinie’ (19. Jh.).
- Vgl.
- die ältere Zusammensetzung mhd. zilstrecke, dafür nhd. Wegstrecke (17. Jh.),
- und die Wendung zur Strecke bringen ‘erlegen’ (19. Jh.),
- wohl zu Strecke im Sinne von ‘reihenweise nebeneinandergelegtes bei einer Jagd erlegtes Wild’ (19. Jh.).
Die Strêcke[1], plur. die -n, von dem Zeitworte strecken. 1. Ein Werkzeug zum Strecken, in einigen Fällen. So ist die Strecke oder Recke bey den Riemern ein langer Baum zwischen zwey Docken, womit das große Leder gestrecket oder ausgedehnet wird. Bey den Lohgärbern ist die Strecke oder das Streckeisen ein rundliches Eisen in einem Ständer, die Schaffelle damit zu strecken. 2. Ein sich erstreckender oder ein ausgedehnter Raum von unbestimmter Größe, besonders ein in die Länge ausgedehnter Raum. Eine lange Strecke, Diminut. das Streckchen; wofür zuweilen auch Strich üblich ist. Eine Strecke Landes, ein Strich Landes. Die Pferde liefen eine gute Strecke wieder zurück. Es ist noch eine gute Strecke bis dahin. Gehen sie noch ein Streckchen mit. Seestrecken, Strecken oder Räume auf der See. Im Bergbaue sind die Strecken Örter oder horizontale Kanäle, welche wie ein Stollen getrieben werden, nur daß sie nicht die Länge derselben haben. Daher die Wasserstrecke, wenn sie dienet Wasser abzulassen; die Förderstrecke, Berge oder Erz den nächste Weg an das Füllort zu bringen u.s.f. Nieders. Streke, Engl. Stretch, Schwed. Sträcka.

Eine Strecke (auch Geradenabschnitt oder Geradenstück) ist eine gerade Linie, die von zwei Punkten begrenzt wird; sie ist die kürzeste Verbindung ihrer beiden Endpunkte. Die Begrenzung einer Strecke durch diese Punkte unterscheidet sie von Geraden, die beidseitig unbegrenzt sind, und von Halbgeraden, die nur auf einer Seite begrenzt sind.
Euklidische Geometrie

Definition
Eine Strecke ist eine gerade Linie in der euklidischen Ebene oder im euklidischen Raum, die von zwei Punkten begrenzt wird. Sind und zwei gegebene Punkte in der Ebene oder im Raum, dann wird die Strecke zwischen diesen beiden Punkten Verbindungsstrecke von und genannt.
Die Bezeichnungen für Strecken und Streckenlängen sind in der Literatur nicht einheitlich. Im schulischen Bereich gilt oft die Festlegung Strecke , Streckenlänge .[2] Ebenfalls gebräuchlich sind die Schreibweisen für eine Strecke und für die entsprechende Streckenlänge.
Strecken lassen sich auch mit Hilfe der Zwischenrelation („… liegt zwischen … und …“) definieren: die Strecke besteht dann aus allen Punkten der Verbindungsgeraden , die zwischen den Punkten und liegen. Je nachdem, ob hierbei die Punkte und mit eingeschlossen werden oder nicht, werden die folgenden Fälle unterschieden:
- abgeschlossene Strecke : beide Endpunkte sind eingeschlossen
- offene Strecke : beide Endpunkte sind ausgeschlossen
- halboffene Strecke bzw. : einer der Endpunkte ist eingeschlossen, der andere ausgeschlossen
Wird durch die Reihenfolge der Punkte und eine Orientierung der Strecke vorgegeben, spricht man von einer gerichteten Strecke .
Spezialfälle
Eine Strecke heißt
- Seite, wenn die beiden Endpunkte benachbarte Eckpunkte eines Vielecks sind;
- Kante, wenn die beiden Endpunkte benachbarte Eckpunkte eines Polyeders sind;
- Diagonale, wenn die beiden Endpunkte nicht benachbarte Eckpunkte eines Vielecks sind;
- Sehne, wenn die beiden Endpunkte auf einer Kurve, wie z. B. einem Kreis, liegen.
Parameterdarstellung
In der analytischen Geometrie werden Punkte in der euklidischen Ebene oder im euklidischen Raum durch ihre Ortsvektoren beschrieben. Sind und die Ortsvektoren der Punkte und , dann besteht die Strecke aus denjenigen Punkten in der Ebene oder im Raum, deren Ortsvektoren von der Form
- mit
sind. In dieser Parameterdarstellung einer Strecke ist ein reeller Parameter, der im Parameterbereich frei gewählt werden kann. Die offene Strecke besteht hier aus den Punkten im Parameterbereich , während die halboffenen Strecken und durch die Bereiche und parametrisiert werden. In baryzentrischen Koordinaten lautet die Parameterdarstellung einer Strecke entsprechend
- mit .
Hierbei sind und zwei reelle Parameter, die jedoch aufgrund der Bedingung nicht unabhängig voneinander gewählt werden können. Die offene Strecke besteht hier aus den Punkten mit den Parametern , während die halboffenen Strecken und durch die Parameterbereiche und dargestellt werden.
Eigenschaften
Bei der Angabe einer abgeschlossenen oder offenen Strecke ist die Reihenfolge der Endpunkte unerheblich, es gilt also
- und .
Unter der Länge der Strecke versteht man den Abstand ihrer beiden Endpunkte. Diese Streckenlänge wird oft mit , gelegentlich auch mit oder bezeichnet. Die Verbindungsstrecke zweier Punkte und kann damit als Menge derjenigen Punkte charakterisiert werden, bei denen die Summe der Abstände
minimal ist. Nachdem eine Ellipse gerade dadurch charakterisiert wird, dass die Summe der Abstände zu zwei gegebenen Punkten (den Brennpunkten der Ellipse) konstant ist, ist eine Strecke damit eine spezielle (degenerierte) Ellipse. Eine Strecke kann auch als eine spezielle Kurve angesehen werden. Von allen Kurven, die zwei gegebene Punkte miteinander verbinden, hat die Verbindungsstrecke dieser Punkte die kürzeste Bogenlänge.
Lineare Algebra
Definition
Ist ein Vektorraum über den reellen oder komplexen Zahlen, dann heißt eine Teilmenge (abgeschlossene) Strecke, wenn sie durch
parametrisiert werden kann. Hierbei sind mit zwei Vektoren, die die Endpunkte der Strecke darstellen. Alternativ kann eine abgeschlossene Strecke auch durch die Konvexkombination
als konvexe Hülle ihrer Endpunkte dargestellt werden. In beiden Darstellungen werden durch entsprechende Einschränkung des Parameterbereichs auch offene und halboffene Strecken beschrieben.
Eigenschaften
- Eine Strecke ist stets eine nichtleere Menge.
- Wenn ein topologischer Vektorraum ist, so ist jede darin enthaltene abgeschlossene Strecke eine zusammenhängende kompakte und insbesondere eine topologisch abgeschlossene Teilmenge von .
- Zu beachten ist, dass eine offene Strecke von im Allgemeinen nicht offene Teilmenge ist. Eine offene Strecke ist offen in genau dann, wenn eindimensional und damit homöomorph zu ist.
Inzidenzgeometrie
Geradenaxiome
Wesentliche Charakteristika des aus der euklidischen Geometrie stammenden Konzept einer Strecke können in einem sehr allgemeinen Rahmen formuliert werden, der es erlaubt, dieses Konzept in abstrakten Inzidenzgeometrien ganz unabhängig von topologischen oder metrischen Erwägungen darzustellen. Dies wurde u. a. von Ernst Kunz in seinem Lehrbuch Ebene Geometrie gezeigt. Dabei wird eine Inzidenzgeometrie zugrunde gelegt, welche aus einer Punktmenge sowie einer Geradenmenge besteht und welche dabei den folgenden Bedingungen genügt:[3]
- (A1) Je zwei Punkte werden durch mindestens eine Gerade verbunden.
- (A2) Zu je zwei verschiedenen Punkten gibt es höchstens eine Gerade, welche beide verbindet.
- (A3) Auf jeder Geraden liegen mindestens zwei verschiedene Punkte.
- (A4) Es gibt mindestens drei Punkte, welche nicht auf einer Geraden liegen.
Die beiden Bedingungen (A1) und (A2), bedeuten, dass die Inzidenzgeometrie das Verbindungsaxiom erfüllt, während (A3) und (A4) gewährleisten, dass sie gewissen Reichhaltigkeitsanforderungen genügt.
Eine Inzidenzgeometrie , welche diese vier Bedingungen erfüllt, nennt Kunz kurz eine Ebene.
Streckenaxiome
In einer in diesem Sinne verstandenen Ebene lässt sich das Konzept einer Strecke durch folgende Streckenaxiome erfassen:[3]
- (B0) Je zwei (nicht notwendig) verschiedenen Punkten ist eine Teilmenge zugeordnet, welche die Strecke von nach genannt wird.
- (B1) Es ist für jede Strecke .
- (B2) Ist eine Gerade und sind , so ist .
- (B3) Für alle ist stets .
- (B4) Für alle existiert ein mit und .
- (B5) Ist und , so ist .
- (B6) Sind drei Punkte, die nicht auf einer Geraden liegen, und ist eine Gerade, die keinen der drei Punkte enthält, so folgt aus , dass oder ist.
Eine Ebene, welche auch den Bedingungen (B0) bis (B6) genügt, nennt Ernst Kunz eine Ebene mit Strecken. Die Plausibilität dieser Bedingungen macht man sich leicht klar, wenn man als die euklidische Ebene zugrunde legt. Hier sind all diese Bedingungen erfüllt.
Die Bedingung (B6) wird von Kunz gemäß den Gegebenheiten in der euklidischen Ebene das Axiom von Pasch genannt. Dort besagt es anschaulich, dass eine Gerade, welche in ein Dreieck „eindringt“, diese auch wieder irgendwo verlassen muss. Der Name des Axioms verweist dabei auf den Mathematiker Moritz Pasch (1843–1930), welcher als erster erkannt hat, dass sich im Rahmen einer axiomatischen Grundlegung der euklidischen Geometrie der in dem Axiom dargestellte Sachverhalt nicht aus den übrigen Axiomen folgern lässt, sondern eigens gefordert werden muss.[3]
Wie sich zeigen lässt, ist das System der Streckenaxiome mit dem der hilbertschen Anordnungsaxiome – die Inzidenzaxiome vorausgesetzt – gleichwertig. Die Verbindung zur Zwischenrelation ergibt sich dabei durch die folgende Festlegung:[3]
- Sind drei paarweise verschiedene Punkte, so liegt der Punkt zwischen den Punkten und , wenn gilt.
Ist die genannte Bedingung für drei paarweise verschiedene Punkte erfüllt, so sagt man auch:
- Der Punkt ist innerer Punkt der Strecke .
Siehe auch
- Seiteneinteilung
- Streckenzug
- Polygonzug (Geodäsie)
- Konvexe Geometrie
- Entfernungsmessung, die Messung von Streckenlängen
Literatur
- Ernst Kunz: Ebene Geometrie. Axiomatische Begründung der euklidischen und nichteuklidischen Geometrie (= Mathematik Grundkurs). rororo – Vieweg, Reinbek bei Hamburg 1976, ISBN 3-499-27026-9, S. 7 ff.
- Hans Schupp: Elementargeometrie (= UTB). Schöningh, 1977, ISBN 3-506-99189-2, S. 10 ff.
- David Hilbert: Grundlagen der Geometrie. Mit Supplementen von Dr. Paul Bernays (= Teubner-Studienbücher: Mathematik). 11. Auflage. Teubner Verlag, Stuttgart 1972, ISBN 3-519-12020-8, S. 4 ff. (MR1109913).
Weblinks
- Eric W. Weisstein: Line Segment. In: MathWorld (englisch).
- Line Segment. In: PlanetMath. (englisch)
Einzelnachweise
- ↑ Quelle: Adelung, Grammatisch-kritisches Wörterbuch der Hochdeutschen Mundart, Band 4. Leipzig 1801, S. 431. Permalink: http://www.zeno.org/nid/20000459224 Lizenz: Gemeinfrei
- ↑ LehrplanPLUS, Ergänzende Informationen. ISB Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung, abgerufen am 4. Dezember 2025.
- ↑ a b c d Ernst Kunz: Ebene Geometrie. 1976, S. 7 ff., 19 ff.