Lösungswege Mathematik Oberstufe 5, Schülerbuch

257 Geometrische Anwendungen von Vektoren > Winkel zwischen zwei Vektoren Orthogona®itätskriterium Mit Hi®fe der Vektor-Winke®-Forme® kann man überprüfen, ob zwei Vektoren norma® aufeinander stehen. Dazu sind Grundkenntnisse über Winke®funktionen notwendig. Norma®e Vektoren Zwei Vektoren ​ ​_ À a​, ​ ​_ À b ​* R2 stehen norma® aufeinander (orthogona® zueinander), wenn die dazugehörigen Pfei®e norma® aufeinander stehen. Erinnere dich an die exakten Werte von Winke®funktionen. 1130 Vervo®®ständige die Tabe®®e. α 0° 90° 180° 270° 360° cos (α) sin (α) tan (α) Stehen zwei Vektoren ​ ​_ À a​, ​ ​_ À b ​norma® aufeinander, dann ist der Cosinuswert des von ihnen eingesch®ossenen Winke®s 0. Betrachtet man noch einma® die Forme® cos (α) = ​ ​ ​_ À a​·​ ​_ À b​ _ |​ ​_ À a​|·|​ ​_ À b​| ​ , dann erkennt man, dass das ska®are Produkt der beiden Vektoren 0 ergeben muss. Orthogona®itätskriterium Zwei Vektoren ​ ​_ À a​, ​ ​_ À b ​* R2 stehen genau dann norma® aufeinander, wenn ihr ska®ares Produkt nu®® ergibt: ​ ​_ À a ​© ​ ​_ À b ​ É ​ ​_ À a​·​ ​_ À b ​= 0 1131 Überprüfe, ob die beiden Vektoren ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 3 ‒ 4​ ​3 ​und ​ ​_ À b ​= ​2 ​ ‒ 8 ‒ 6​ ​3​ norma® aufeinander stehen. Dieses Beispie® kann man geometrisch oder rechnerisch ®ösen. Bei der geometrischen Lösung zeichnet man die beiden Vektoren mit Hi®fe von zwei Repräsentanten (Pfei®e) in ein Koordinatensystem ein und überprüft den eingesch®ossenen Winke®. Bei der rechnerischen Lösung verwendet man das Orthogona®itätskriterium. Es wird das ska®are Produkt ​ ​_ À a​·​ ​_ À b​der beiden Vektoren berechnet und überprüft, ob dieses nu®® ergibt: ​ ​_ À a​·​ ​_ À b ​= ​2 ​ 3 ‒ 4 ​3​·​2 ​ ‒ 8 ‒ 6 ​3 ​= ‒ 24 + 24 = 0 Die beiden Vektoren stehen norma® aufeinander. 1132 Überprüfe, ob die beiden Vektoren norma® aufeinander stehen. a) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 5 ‒ 1​ ​3,​ ​ ​_ À b​ = ​2 ​ 2 ‒ 10 ​3 ​ c) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ ‒ 7 6 ​3,​ ​ ​_ À b ​= ​2 ​ ‒ 6 7 ​3 ​ e) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 3 0 ​3,​ ​ ​_ À b ​= ​2 ​ 0 ‒ 4 ​3 ​ b) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 3 ‒ 1​ ​3,​ ​ ​_ À b​ = ​2 ​ 3 ‒ 5​ ​3 ​ d) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 3 ‒ 5​ ​3,​ ​ ​_ À b ​= ​2 ​ 15 9 ​3​ f) ​ ​_ À a ​= ​2 ​ 2 ‒ 9​ ​3,​ ​ ​_ À b ​= ​2 ​ 45 12 ​3​ Merke Vorwissen ó Kapite® 10.1 S. 204 Merke Muster ó Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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