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LernenMathematikSekundarstufe IIVektorgeometrieVektoren verstehen

Themenübersicht

Vektoren verstehen

Vektoren beschreiben Richtung und Länge einer Verschiebung im Koordinatensystem oder Raum.

MathematikSekundarstufe II

Lernweg

Theorie
verstehen
Beispiele
nachvollziehen
Selbst
rechnen

Lernschritt

Theorie verstehen

v = 32xyv
Illustration zu Vektoren verstehen

Vektoren als gerichtete Verschiebungen verstehen

Ein Vektor beschreibt eine Verschiebung mit Richtung und Länge. Seine Komponenten geben an, wie weit du dich parallel zu den Koordinatenachsen bewegst; der Startpunkt gehört nicht zum Vektor.

v=​v1​v2​v3​​​

Gleiche Komponenten bedeuten dieselbe Verschiebung, auch wenn die Pfeile an verschiedenen Punkten beginnen. Der Nullvektor verändert keinen Punkt.

Merke

Ein Vektor ist durch seine Komponenten bestimmt, nicht durch seine Lage im Koordinatensystem.

Das lernst du

  • •Lies Richtung und Verschiebung aus den Komponenten ab.
  • •Bestimme aus Startpunkt und Vektor den Endpunkt.
  • •Unterscheide einen Vektor von einem Punkt und vom Nullvektor.

Lernschritt

Beispiele nachvollziehen

Musteraufgabe 1

Einfach

Vom Punkt A zum Punkt B

Bestimme den Verschiebungsvektor von A(1∣2∣3) nach B(4∣0∣5).

  1. 1Koordinaten zuordnen

    Ziehe in jeder Komponente die Startkoordinate von der Endkoordinate ab.

  2. 2Komponenten berechnen

    AB=​4−10−25−3​​=​3−22​​
  3. 3Deuten

    Die Bewegung geht 3 Einheiten in x-, 2 entgegen der y- und 2 in z-Richtung.

Ergebnis

AB=(3∣−2∣2)

Musteraufgabe 2

Mittel

Endpunkt einer Verschiebung

Vom Punkt P(−2∣1∣4) führt v=(5∣3∣−1) zu Q. Bestimme Q.

  1. 1Ansatz

    Q=P+v
  2. 2Komponenten addieren

    Q=(−2+5∣1+3∣4−1)
  3. 3Punkt notieren

    Q(3∣4∣3)

Ergebnis

Q(3∣4∣3)

Lernschritt

Selbst rechnen

Aufgabe 1

Einfach

Erste Komponente

Welche erste Komponente hat der Vektor von A(2∣−1∣0) nach B(7∣3∣4)?

Aufgabe 2

Einfach

Endpunkt

Bei P(1∣2∣3)+v(2∣−5∣4)=Q: Welche y-Koordinate hat Q?

Aufgabe 3

Einfach

Gleiche Vektoren

Welche Aussage ist richtig?

Aufgabe 4

Einfach

Nullvektor

Welche z-Komponente hat AA?

Aufgabe 5

Mittel

Endpunkt einer Verschiebung

Der Punkt A(4∣0∣3) wird um v=(−3∣3∣2) verschoben. Bestimme den Endpunkt B.

B=A+v

Bearbeite die Aufgabe schriftlich. Vergleiche danach mit der Lösung.

Aufgabe 6

Mittel

Gleiche freie Vektoren

Prüfe, ob die Pfeile von A(1∣2) nach B(4∣6) und von C(−2∣1) nach D(1∣5) denselben Vektor darstellen.

AB=?CD

Bearbeite die Aufgabe schriftlich. Vergleiche danach mit der Lösung.

Aufgabe 7

Anspruchsvoll

Fehlender Eckpunkt eines Parallelogramms

A(1∣0∣2), B(4∣1∣3) und C(5∣4∣1) sind aufeinanderfolgende Eckpunkte des Parallelogramms ABCD. Bestimme D.

AD=BC

Aufgabe 8

Anspruchsvoll

Urbild einer Verschiebung

Die Translation mit v=(2∣−3∣4) bildet P auf Q(−1∣5∣0) ab. Bestimme P.

Q=P+v