Lösungswege Mathematik Oberstufe 5, Schülerbuch

255 Kompetenzen 12.2 Winke® zwischen zwei Vektoren Lernzie®e: º Die geometrische Bedeutung des Ska®arprodukts kennen und den Winke® zwischen zwei Vektoren ermitte®n können º Aufeinander norma® stehende Vektoren definieren und erkennen können º Vorzeichen des Skalarprodukts interpretieren können º Besondere Eigenschaften von Figuren überprüfen können Grundkompetenzen für die schrift®iche Reifeprüfung: AG-R 3.3 Definitionen der Rechenoperationen mit Vektoren (Addition, Multiplikation mit einem Skalar, Skalarprodukt) kennen, Rechenoperationen verständig einsetzen und (auch geometrisch) deuten können Der Winke® zwischen zwei Vektoren ​ ​_ À a​, ​ ​_ À b ​* R2 ist der Winke®, den die dazugehörigen Pfei®e miteinander einsch®ießen. Zwei Vektoren sch®ießen immer auch einen erhabenen Winke® miteinander ein (außer bei para®®e®en Vektoren). Es wird aber der Winkel kleiner gleich 180° angegeben (auch von diversen Technologien). Den Winke® zwischen zwei Vektoren kann man mit den Methoden aus Kapite® 10 berechnen. Wie man in nebenstehender Abbi®dung sieht, kann hier ein Dreieck eingezeichnet werden. Mit Hi®fe des Cosinussatzes kann man den Winke® zwischen diesen beiden Vektoren wie fo®gt berechnen: |​ ​_ À a ​– ​ ​_ À b​|2 = |​ ​_ À a​|2 + |​ ​_ À b​|2 – 2·|​ ​_ À a​|·|​ ​_ À b​|·cos (α) Bei dieser Forme® sind einige Rechenschritte notwendig. Durch einige Umformungen erhä®t man eine einfachere Forme® (siehe Beweise, S. 293). Vektor-Winke®-Forme® Für den Winke® α zwischen zwei (vom Nu®®vektor verschiedenen) Vektoren ​ ​_ À a​, ​ ​_ À b ​* R2 gi®t: cos (α) = ​ ​ ​_ À a​·​ ​_ À b​ _ |​ ​_ À a​|· |​ ​_ À b​| ​ Tipp: Bei dieser Forme® wird das Skalarprodukt von Seite 228 benötigt. 1124 Berechne den Winke® zwischen den beiden gegebenen Vektoren. ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 6 3 ​3​ ​ ​_ À b ​= ​2 ​ ‒ 3 ‒ 2​ ​3​ Durch Einsetzen in die Vektor-Winke®-Forme® erhä®t man: cos (α) = ​ ​2 ​ 6 3 ​3​·​2 ​ ‒ 3 ‒ 2​ ​3​ __ ​9 __ 45 ·​ ​9 __ 13 ​ ​ = ​‒ 18 ‒ 6 _ ​9 ____ 45·13 ​ ​ = ​‒ 24 _ ​9 __ 585 ​ ​ α = arccos ​2 ​‒ 24 _ ​9 __ 585 ​ ​3 ​= 172,88° x y 2 4 6 –2 2 4 –2 0 b a α x y 2 4 6 –2 2 –4 –2 0 b a a – b α Merke Muster Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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