Lösungswege Mathematik Oberstufe 5, Schülerbuch

252 Geometrische Anwendungen von Vektoren > Abtragen von Strecken 12 1108 Tei®e die Strecke AB in vier g®eich große Tei®e und gib die Tei®ungspunkte an. a) A = (‒ 2 1 ‒ 4), B = (‒ 4 1 ‒ 8) c) A = (3 1 2), B = (‒1 1 ‒ 6) e) A = (5 1 3), B = (‒1 1 ‒ 1) b) A = (‒ 1 1 ‒ 4), B = (3 1 2) d) A = (‒ 5 1 4), B = (7 1 2) f) A = (‒ 3 1 ‒ 9), B = (1 1 3) 1109 Tei®e die Strecke AB im angegebenen Verhä®tnis und gib den Tei®ungspunkt an. a) A = (‒ 2 1 ‒4),B = (‒7 1 ‒ 9), 2:3 c) A = (3 1 4), B = (11 1 ‒ 4), 3:5 e) A = (‒ 4 1 5), B = (0 1 ‒ 3), 3:1 b) A = (‒ 1 1 ‒4),B = (4 1 1), 1:4 d) A = (‒ 5 1 ‒ 2), B = (7 1 2), 1:3 f) A = (‒ 1 1 ‒7), B = (0 1 3), 1:1 Einheitsvektor Mu®tip®iziert man einen Vektor mit 2, so ist der entstandene Vektor doppe®t so ®ang wie der ursprüng®iche Vektor. In vie®en Anwendungen in der Geometrie, sucht man einen Vektor mit einer bestimmten Länge. Hierbei ist es sinnvo®®, den Vektor zuerst auf eine Einheit (Länge 1) zu verkürzen bzw. zu ver®ängern. Um einen Vektor auf eine Einheit zu bringen, muss man diesen durch seine Länge dividieren. Dadurch ändert sich weder die Richtung noch die Orientierung. In der Abbi®dung sieht man den Vektor ​ ​_ À a ​mit der Länge 5, Vie®fache von ​ ​_ À a​, sowie den Einheitsvektor ​ ​_ À ​a​0​ von ​ ​_ À a​mit der Länge 1. Einheitsvektoren und normierte Vektoren Ist ein Vektor ​ ​_ À a ​* R² (≠ ​ ​_ À 0​) gegeben, dann nennt man jenen zu ​ ​_ À a ​para®®e®en Vektor mit Länge 1 und g®eicher Orientierung, den Einheitsvektor von ​ ​_ À a​(i. Z. ​ ​_ À a0​). Es gi®t: a0 = ​ 1 _ |a| ​·​ ​_ À a​ Einen Vektor mit der Länge 1 nennt man auch normierten Vektor. 1110 Bestimme den Einheitsvektor von ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 12 16 ​3​. Um den Einheitsvektor zu berechnen, wird zuerst die Länge von ​ ​_ À a​berechnet und der Vektor ansch®ießend durch seine Länge dividiert. |​ ​_ À a​| = ​9 _____ 122 + 162 ​ = ​9 _____ 144 + 256​ = 20 ¥ ​ ​_ À a0​ = ​ 1 _ 20 ​·​2 ​ 12 16 ​3 ​= ​2 ​ 0,6 0,8 ​3​ Bei einigen Aufgaben ist die Schreibweise ​1 _ 20 ​·​2 ​ 12 16 ​3​von Vortei®. Einheitsvektor eines bereits definierten Vektors v Einheitsvektor(v) v = (‒ 3,1) Einheitsvektor(v) (‒ 0.95,0.32) unitV(v) v÷= [‒ 3,1] unitV(v) ​4 ​‒ 3·​ 9__ 10 ​ _ 10 ​ ​ ​9 __ 10 ​ _ 10 ​5​ unitV(v) v÷= ​4 ​ ‒ 3 1 ​5​ unitV(v) ​4 ​ – 0,95 0,32 ​5​ 1111 Bestimme den Einheitsvektor von ​ ​_ À a​. a) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ ‒ 3 4 ​3 ​ b) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 2 7 ​3 ​ c) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ ‒ 9 12 ​3 ​ d) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ ‒ 3 ‒ 5​ ​3 ​ e) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 11 6 ​3 ​ f) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 3 ‒ 22 ​3 ​ g) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ ‒ 1 1 ​3 ​ h) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 100 0 ​3​ Ó Techno®ogie Darste®®ung Einheitsvektor 2i37zc x y 2 4 6 8 –6 –4 –2 4 –2 0 2 · a · a 1 – 2 · a 3 – 2 a · a 1 – 5 a0 = Merke Muster Ó Techno®ogie An®eitung Einheitsvektoren 57my6m Technologie Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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