Mathematik verstehen 5, Schulbuch

234 11 GEOMETRISCHE DARSTELLUNG VON VEKTOREN UND DEREN RECHENOPERATIONEN 11.72 Untersuche, ob die Vektoren ​→a ​= ​( ​1 _ 2 ​| –​ ​ 3 _ 4 ​) ​und ​ → b ​= ​( ​2 _ 9 ​| –​ ​ 1 _ 3 ​) ​zueinander parallel sind! LÖSUNG Man kann nicht sofort erkennen, ob ​ → b​ein Vielfaches von ​→a​ist. Wir setzen daher an: ​ → b ​= r · ​→a ​É ​( ​ ​2 _ 9 ​ ​ – ​1 _ 3 ​) ​= r · ​( ​ ​1 _ 2 ​ ​ – ​3 _ 4 ​) ​ É ​{​ ​2 _ 9 ​=r·​ 1 _ 2 ​ ​ – ​1 _ 3 ​=r·​(– ​ 3 _ 4 ​)​ ​É r = ​4 _ 9 ​. Also ist ​ → b ​= ​4 _ 9 ​· ​ →a ​, dh. ​→a ​u ​ → b ​. 11.73 Untersuche, ob die Vektoren ​→a ​und ​ → b​zueinander parallel sind! a) ​→a ​= ​( ​ 1 _ 2 ​| ​ 1 _ 5 ​) ​, ​ → b ​= ​( ​3 _ 10 ​| ​ 2 _ 25 ​)​ b) ​ →a ​= ​(– ​1 _ 3 ​| ​ 5 _ 6 ​) ​, ​ → b ​= ​(– ​1 _ 5 ​| ​ 1 _ 2 ​)​ c) ​ →a ​= ​(2 ​| ​1 _ 3 ​) ​, ​ → b ​ = ​( ​5 _ 3 ​| ​ 2 _ 9 ​)​ Normale Vektoren R Zwei vom Nullvektor verschiedene Vektoren ​→a ​ und ​ → b ​in ​R ​2 ​nennen wir zueinander normal bzw. zueinander orthogonal, wenn die zugehörigen Pfeile zueinander normal sind. Wir schreiben kurz: ​→ a ​​ © ​ → b ​ Wir sagen in diesem Fall auch, dass jeder der beiden Vektoren ein Normalvektor des anderen ist. 11.74 Stelle die Vektoren ​→a ​, ​→n​ ​ 1 ​ und ​ →n​ ​ 2 ​durch Pfeile von O aus dar und berechne die Skalarprodukte ​→a ​· ​→n​ ​ 1 ​ und ​ →a ​· ​→n​ ​ 2 ​! Was fällt auf? a) ​→a ​= (3 | 2), ​→n​ ​ 1 ​ = (– 2 | 3), ​ →n​ ​ 2 ​ = (2 | – 3) b) ​ →a​= (​a​ 1​ | ​a ​2​), ​ →n​ ​ 1 ​= (–​a​2​ | ​a ​1​), ​ →n​ ​ 2 ​= (a​ ​2​ | – ​a ​1)​ LÖSUNG a) b) 1. A. 2. A. 1 2 3 –3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 0 a n1 n2 1. A. 2. A. a2 a1 –a2 a2 a1 –a1 a n1 n2 ​→a ​· ​→n​ ​ 1 ​ = (3 | 2) · (– 2 | 3)=3·(–2)+2·3=0 ​→a ​· ​→n​ ​ 2 ​ = (3 | 2) · (2 | –3)=3·2+2·(–3)=0 ​→a ​© ​→n​ ​ 1 ​, ​ →a ​© ​→n​ ​ 2 ​ und ​ →a ​· ​→n​ ​ 1 ​ = ​ →a ​· ​→​n ​ 2 ​ = 0 ​→a ​· ​→​n ​ 1 ​= (a​ ​1​ | ​a ​2​)·(–​a​2​ | ​a ​1​) = ​a ​1 ​· (– ​a​2)​ + ​a ​2 ​· ​a ​1 ​= 0 ​→a ​· ​→n​ ​ 2 ​= (​a​1​ | ​a ​2​) · (​a ​2​ | – ​a ​1)​ = ​a ​1 ​· ​a ​2 ​+ ​a ​2 ​· (– ​a​1)​ = 0 ​→a ​© ​→​n ​ 1 ​, ​ →a ​© ​→​n ​ 2 ​ und ​ →a ​· ​→​n ​ 1 ​ = ​ →a ​· ​→​n ​ 2 ​ = 0 Aus den Abbildungen in Aufgabe 11.74 kann man erkennen: Der Übergang von ​→a​= (​a​ 1​ | ​a ​2​) zu • ​→n​ ​ 1 ​= (–​a​2​ | ​a ​1​) entspricht einer Drehung des zu ​ →a​gehörigen Pfeils um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn („Linkskippung“). • ​→n​ ​ 2 ​= (a​ ​2​ | – ​a ​1​) entspricht einer Drehung des zu ​ →a​gehörigen Pfeils um 90° im Uhrzeigersinn („Rechtskippung“). a b kompakt S. 236 Ó Lernapplet ch6k75 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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