Matematik

Vektorer i rummet

21. november 2013 af Linnese (Slettet)

Jeg har fået denne opgave, som jeg ikke helt ved, hvordan skal løses, den handler om vektorer i rummet.

Flere regneregler for reelle tal kan overføres til vektorer, men ikke alle. Vis, at følgende regneregel for skalarprodukt af vektorer ikke gælder:

(a*b)c=a(b*c)


Brugbart svar (1)

Svar #1
21. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

Det ses let, at det ikke kan gælde.

Venstresiden (ab)c er en vektor, der er parallel med vektor c .

Højresiden a(bc) er en vektor, der er parallel med vektor a . I almindelighed er vektor a og vektor c ikke lineært afhængige.


Svar #2
21. november 2013 af Linnese (Slettet)

Mange tak, hvordan kan det vises? Jeg har prøvet mig frem ved at beregne skalarproduktet, men det gav ingen mening, jeg endte med det her:
(a*b)c=a(b*c)⇔

(a1b1+a2b2+a3b3)c=a(b1c1+b2c2+b3c3)

Er det den rigtige tilgang? Men der står også: Flere regneregler for reelle tal kan overføres til vektorer. 

Skal jeg vise det med tal eller bogstaver?


Brugbart svar (0)

Svar #3
21. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#2

Jeg har jo vist ved et geometrisk argument i #1 at det ikke kan gælde generelt.


Svar #4
21. november 2013 af Linnese (Slettet)

Okay, tak! :) - Det var bare, om der fandtes et argument, hvor man viste det med beregninger.

Hvordan forklarer jeg denne:
a*b=0 ⇒ a=o v b=o


Brugbart svar (0)

Svar #5
21. november 2013 af lfdahl (Slettet)

ab = |a| |b| cos(u), hvor u er vinklen mellem de to vektorer a og b.

Tilsvarende: bc = |b| |c| cos(v)

(abc = |a| |b| cos(u) c

a (bc) = |b| |c| cos(v) a

(abc = a (bc) betyder, at:  |a| |b| cos(u) c = |b| |c| cos(v) a  

⇒   |a| cos(u) c =  |c| cos(v) a  (|b| ≠ 0) 

⇒   cos(u) ec = cos(v) ea      (|a| ≠ 0 og |c| ≠ 0). ec = c/|c| og ea = a/|a|

⇒   ea = (cos(u)/cos(v)) ec

Dette kan kun lade sig gøre, såfremt de to enhedsvektorer er parallelle, hvilket medfører: enten u = v (a og c peger i samme retning) eller v = π - u (a og c peger i modsat retning). Da dette krav om parallellitet mellem a og c langtfra altid er opfyldt er den "associative" lov om vektorers prikprodukt ikke almengyldigt. 

Omvendt:

Hvis a = t c, hvor t ∈ R, gælder: (abc = t (cbc = t (bcc og a (bc) = t c (bc) = t (bcc - så ligningen undtagelsesvist er opfyldt.


Brugbart svar (0)

Svar #6
21. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#4

Den lov gælder ikke for vektorer. Det modbevises af, at skalarproduktet af to egentlige vektorer, der er ortogonale på hinanden, er lig med 0.

( |a| > 0 ∧ |b| > 0 ∧ ab ) ⇒ ab = 0 .


Skriv et svar til: Vektorer i rummet

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.