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Produktmenge

Die Produktmenge A x B (gesprochen „A kreuz B“) ist die Menge aller geordneten Paare, deren erstes Element aus A und deren zweites Element aus B ist.
A × B = { ( x ;   y ) :       x ∈ A ∧ y ∈ B }
Die Produktmenge ist nicht kommutativ.

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Beispiel 1

       A = { 2 ;   3 ;   4 }   B = { 7 ;   8 }   A × B = { ( 2 ;   7 ) ;   ( 2 ;   8 ) ;   ( 3 ;   7 ) ;   ( 3 ;   8 ) ;   ( 4 ;   7 ) ;   ( 4 ;   8 ) }   B × A = { ( 7 ;   2 ) ;   ( 7 ; 3 ) ;   ( 7 ;   4 ) ;   ( 8 ;   2 ) ;   ( 8 ;   3 ) ;   ( 8 ;   4 ) }

  • Produktmenge

Beispiel 2

In einem aus sechsunddreißig Feldern bestehenden quadratischen Spielfeld (6 x 6) werden die Felder am Rand senkrecht und waagerecht mit Ziffern versehen. Um die Lage des Spielsteins genau bestimmen zu können, ist es wichtig, die Reihenfolge bei der Angabe der Ziffern festzulegen.

Ein geordnetes Paar (a; b) entsteht durch Zusammenfassen zweier Elemente a und b in einer festen Reihenfolge. Sind a und b Zahlen, ist das geordnete Paar ein Zahlenpaar.
Geordnete Zahlenpaare werden z.B. zur Angabe der Position eines Punktes im ebenen kartesischen Koordinatensystem genutzt.

Bild

  • Spielbrett

Wird die Produktmenge aus drei Zahlenmengen gebildet, so entstehen geordnete Zahlentripel (a; b; c).
Geordnete Zahlentripel werden z.B. zur Angabe der Position eines Punktes in einem räumlichen Koordinatensystem genutzt.

  • Koordinaten eines Punktes im räumlichen Koordinatensystem
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Produktmenge." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/mathematik-abitur/artikel/produktmenge (Abgerufen: 20. May 2025, 07:37 UTC)

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  • kartesisches Koordinatensystem
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Verwandte Artikel

René Descartes

* 31. März 1596 La Haye bei Tours
† 11. Februar 1650 Stockholm

Der französische Philosoph RENÉ DESCARTES gilt als einer der Wegbereiter der Aufklärung in Europa. Auf mathematischem Gebiet arbeitete er vor allem zur analytischen Geometrie. So geht die heute gebräuchliche Form des (kartesischen) Koordinatensystems auf ihn zurück. Auch setzte er sich dafür ein, mathematische (deduktive) Methoden in der Philosophie anzuwenden.

Koordinatentransformationen

Mitunter erweist es sich als zweckmäßig, den Ursprung des Koordinatensystems zu verschieben oder die Achsen um den Ursprung zu drehen. Dies bzw. eine Kombination aus beiden Bewegungen wird als Koordinatentransformation bezeichnet.
Hierbei sollen folgende Voraussetzungen eingehalten werden:

  1. Die (Rechts-)Orientierung des Systems bleibt erhalten.
  2. Die Skalierung des Systems bleibt erhalten.

Kugelkoordinaten

Für geometrische Probleme, die sich auf der Oberfläche einer Kugel abspielen, erweist es sich als unzweckmäßig, mit kartesischen Koordinaten zu arbeiten. Hier wählt man statt der rechtwinkligen Koordinaten für den Punkt P ( x ;   y ;   z ) eine Form, die wir auch von der Geografie der Erde mit Längen- und Breitenkreisen kennen.
Hinzu kommt (als dritte Kugelkoordinate) der Abstand des Punktes P vom Ursprung, genannt Radius r.

Polarkoordinatensystem

Ein Punkt der Ebene kann durch die Angabe von zwei Koordinaten im kartesischen Koordinatensystem, einem geordneten Zahlenpaar [ x ;   y ] , eindeutig beschrieben werden.

Eine weitere Möglichkeit stellt die folgende Vorgehensweise dar:
Ein Ursprungspunkt O wird beliebig festgelegt. Von diesem ausgehend wird ein Strahl gezeichnet. Nun beschreiben der Abstand r des Punktes P von O und der Drehwinkel ϕ mit 0   ° ≤ ϕ < 360   ° , um den der Strahl aus seiner Ursprungslage bis zum Punkt P werden muss, die Lage des Punktes P eineindeutig.

Zylinderkoordinaten

Für geometrische Probleme, die sich auf der Oberfläche eines Zylinders abspielen, erweist es sich als unzweckmäßig, mit kartesischen Koordinaten zu arbeiten. Hierzu wählt man statt der rechtwinkligen Koordinaten für den Punkt P ( x ;   y ;   z ) eine andere Form, die sogenannten Zylinderkoordinaten.
Das entsprechende Koordinatensystem stellt eine Kombination des Polarkoordinatensystems der Ebene und des kartesischen Systems dar.

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