Mathematik verstehen 5, Schulbuch

265 13.2 Einheitsvektoren; Abstand Punkt – Gerade; Merkwürdige Punkte 13.2 Einheitsvektoren; Abstand Punkt – Gerade; Merkwürdige Punkte Einheitsvektoren 13.13 Sei ​→a ​≠ ​→o​. Zeige: Der Vektor ​→a​ ​ 0 ​ = ​ 1 _ † ​→ a ​† ​ ​· ​→a​ist zu ​→a​parallel, zu ​→a​gleich orientiert und hat den Betrag 1. LÖSUNG • ​→a​ ​ 0 ​ = ​ 1 _ † ​→ a ​† ​ ​· ​→a ​w ​→a​ ​ 0 ​ u ​ →a​. Wegen † ​→ a ​​† > 0 ist ​→a​ ​ 0 ​ zu ​ →a​gleich orientiert. • ​| ​→a ​ 0 ​|​ = ​| ​ 1 _ † ​→ a ​† ​ · ​→a ​| ​= ​1 _ † ​→ a ​† ​ ​· † ​→ a ​​† = 1 Definition Der Vektor ​→​ a ​ 0 ​ = ​ 1 _ † ​→ a ​† ​ ​· ​→a ​ heißt der zu ​→a​gehörige Einheitsvektor ( ​→a ​≠ ​→o ​). Merke Der Vektor ​→a​ ​ 0 ​ist zu ​ →a​parallel, zu ​→a​gleich orientiert und hat den Betrag 1. 13.14 Berechne den zu ​→a​gehörigen Einheitsvektor ​→a​ ​ 0 ​! a) ​→a ​= (2 | 3) b) ​→a ​= (0 | 9) c) ​→a ​= (5 | – 12) d) ​→a​= (–2 | 2) 13.15 Ermittle jenen Vektor ​ → b​, der zu ​→a​= (–6 | 8) parallel und gleich orientiert ist sowie den Betrag a) 1, b) 5, c) 10, d) 12, e) k hat! 13.16 Berechne den zu ​→a ​= ​ ⟶ AB​gehörigen Einheitsvektor ​→a​ ​ 0 ​! a) A = (1 | 4), B = (3 | 7) c) A = (0 | 3), B = (3 | 0) e) A = (8 | –8), B = (1 | 16) b) A = (5 | –4), B = (1 | 3) d) A = (4 | 10), B = (– 3 | 9) f) A = (2 | – 8), B = (10 | 7) Abtragen von Strecken L 13.17 Vom Punkt P = (1 | 2) aus wird eine Strecke der Länge 10 in Richtung des Vektors ​→a ​= (3 | 4) abgetragen. Ermittle 1) grafisch, 2) rechnerisch die Koordinaten des Endpunktes Q dieser Strecke! LÖSUNG 1) Laut Abbildung ist Q = (7 | 10). 2) Wir tragen den zu ​→a​gehörigen Einheitsvektor ​→a​ ​ 0 ​ von P aus 10-mal ab: Q = P + 10 · ​→a​ ​ 0 ​=P+10·​ 1 _ † ​→ a ​† ​ ​· † ​→ a ​​† = ​( ​ 1 2 ​) ​+ 10 · ​ 1 _ 5 ​· ​(​ 3 4 ​) ​= ​( ​ 7 10 ​)​ 13.18 Ermittle jene Punkte auf g: X = (5 | 2) + t · (4 | 3), die von P = (1 | p2) * g den Abstand 3 haben! LÖSUNG Zeige selbst: P = (1 | – 1); ​→g ​= (4 | 3), daher ist ​→g​ ​ 0 ​ = ​ 1 _ 5 ​· (4 | 3) Q1 = P + 3 · ​ →g​ ​ 0 ​ = (1 | – 1) + 3 · ​ 1 _ 5 ​· (4 | 3) = ​( ​ 17 _ 5 ​| ​ 4 _ 5 ​) ​= (3,4 | 0,8) Q2 = P – 3 · ​ →g​ ​ 0 ​ = (1 | – 1) – 3 · ​ 1 _ 5 ​· (4 | 3) = ​(– ​ 7 _ 5 ​| –​ ​ 14 _ 5 ​) ​= (– 1,4 | – 2,8) a a0 kompakt S. 271 AUFGABEN L P Q a 1. A. 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 0 123456789 2. A. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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