Mathematik verstehen 5, Schulbuch

231 11.5 Betrag eines Vektors 11.5 Betrag eines Vektors Länge eines Pfeils Bei der Pfeildarstellung eines Vektors ist oft die Länge des Pfeils von Interesse. Nebenstehend sind ein Geschwindigkeits- und ein Kraftvektor dargestellt. Die Pfeillänge gibt den Betrag der Geschwindigkeit bzw. Kraft an. 11.54 Stelle den Vektor 1) (4 | 3), 2) (a​ ​1​ | ​a ​2​) als Pfeil dar und berechne dessen Länge mit dem pythagoräischen Lehrsatz! LÖSUNG 1) 2. A. 1. A. 3 4 a Länge des Pfeils = ​� _____ ​4 ​ 2 ​+ ​3 ​2 ​ = 5 2) 2. A. 1. A. |a1| |a2| a Länge des Pfeils = ​� _________ ​ | a​ ​1 ​| ​ 2 ​+ ​| a​ ​ 2 ​| ​ 2 ​ = ​� _______ a​ ​ 1 ​ 2 ​+ ​a ​ 2 ​ 2 ​ Überlege, dass dies auch für a​ ​1 ​= 0 oder ​a​2 ​= 0 gilt! Definition Unter dem Betrag des Vektors ​→a​= (​a​ 1 ​| ​a ​2)​ * ​R ​ 2​versteht man die reelle Zahl ​| ​→ a ​|​ = ​� _____ a​ ​ 1 ​2 ​+ ​a ​ 2 ​2 . Merke Dem Betrag eines Vektors entspricht geometrisch die Länge eines dem Vektor zugeordneten Pfeils. Satz (Rechengesetze für den Betrag) (1) Für alle ​→a ​* ​R ​2 ​und alle r * R gilt: †r · ​→a ​† = †r† · † ​→ a ​​† (2) Für alle ​→a ​* ​R ​2 ​gilt: ​| ​→a ​| ​ 2 ​= ​→a ​ 2 ​ BEWEIS Wir setzen ​ →a​= (​a​ 1​ | ​a ​2​). (1) †r · ​→a ​† = †(r · ​a ​ 1 ​| r · ​a ​2)​† = ​� _____________ (r · ​a ​1)​ ​ 2 ​+ (r · ​a​ 2)​ ​ 2 ​ = ​� ____________ ​r ​ 2 ​· ​a ​ 1 ​ 2 ​+ ​r ​2 ​· ​a ​ 2 ​ 2 ​ = ​� __ r​ ​ 2 ​ · ​� _______ a​ ​ 1 ​ 2 ​+ ​a ​ 2 ​ 2 ​ = †r† · † ​→ a ​​† (2) Für ​→a​= (​a​ 1​ | ​a ​2​) gilt: ​† ​ → a ​† ​ 2 ​= ​� _______ a​ ​ 1 ​ 2 ​+ ​a ​ 2 ​ 2 ​ 2 ​= ​a ​1 ​ 2 ​+ ​a ​ 2 ​ 2 ​= (a​ ​ 1​ | ​a ​2​) · (​a ​1​ | ​a ​2​) = ​ →a ​· ​→a ​= ​| ​→ a ​| ​ 2 ​  Merke Das Quadrat des Betrags eines Vektors ist gleich dem Quadrat des Vektors. R 100 N 150 m/s Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=