Matematik

Vinklen mellem to vektorer - kun ved brug af skalarprodukt og længder

16. februar 2010 af DM09 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg har en opgave som volder mig en del problemer. Jeg håber at en eller anden venlig sjæl kan hjælpe, selvom det er vinterferie...

Lad der om to vektorer  a   og  b  gælde at   l a l = 2        l b l = 3        a prik b  =  5

Bestem vinklen mellem vektorerne  a + b  og a - b.

Jeg aner ikke hvordan man gør det, for man har jo ikke koordinaterne for vektor a og b men kun længderne!   Facit er i øvrigt 53 grader.

På forhånd tak for hjælpen.


Brugbart svar (0)

Svar #1
16. februar 2010 af peter lind

(a+b)·(a-b) = |(a+b)||a-b|cos(v), hvor v er den mellemliggende vinkel. Længderne af de 2 vektorer kan du finde af |a±b|2=(a±b)·(a±b)


Svar #2
16. februar 2010 af DM09 (Slettet)

Jeg er med på den første formel (a+b)·(a-b) = |(a+b)||a-b|cos(v).

Men da vi jo kun har længderne og ikke koordinaterne, hvilke værdier sætter du så ind hvor i |a±b|2=(a±b)·(a±b)?


Brugbart svar (0)

Svar #3
16. februar 2010 af PeterValberg

Bare en hurtig tanke, - med de opgivne oplysnnger:

Lad der om to vektorer a og b gælde at l a l = 2 l b l = 3 a prik b = 5

kan du vel bestemme vinklen mellem og med formlen:

Og kender du vinklen mellem vektorerne og beslutter dig for at placere den ene - fx i en vinkel på nul grader i forhold til referencen, så får den koordinaterne:

Du kan således bestemme koordinaterne til  med lidt trigonometri:

Har du koordinaterne til de enkelte vektorer, kan du sagtens regne resten, - ikke sandt?
 

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Brugbart svar (1)

Svar #4
16. februar 2010 af mathon

se

Vedhæftet fil:vinkelberegning_4.doc

Brugbart svar (1)

Svar #5
16. februar 2010 af Andersen11 (Slettet)

De to vektorer a og b med længder |a| og |b| og prikprodukt ab bestemmer et parallelogram med sidelængder |a| og |b| og vinkel v bestemt bed cos v = ab .  Vektorerne a+b og a-b bestemmer da de to diagonaler i parallelogrammet, og opgaven går da ud på at bestemme vinklen w mellem de to diagonaler. Den bestemmes ud fra den sædvanlige cosinusformel for vinklen mellem to vektorer

cos w = (a+b)/|a+b| • (a-b)/|a-b| = (|a|2-|b|2) / √((|a|2+|b|2)2-4(ab)2) = -5/√69


Svar #6
17. februar 2010 af DM09 (Slettet)

Mange tak for svarene.

Jeg har dog lige et spørgsmål. Mathon, du skriver i worddokumentet at  l a + b l2 = l a l2 + l b l2 + 2 * l a l * l b l *cosv   - er dette ikke kvadrattet på en toleddet størrelse, og hvorfor kan du så sætte cosv  ind? Hvis det ikke er det, hvad er det så for en formel?

Og en anden ting: kan bare uden videre sige at  l a l * l b l er det samme som skalarproduktet? hvad så med numerisk tegnet?

Jeg forstår heller ikke nede i afsnittet "vinklen mellem l a l + l b l   og   l a l - l b l beregnes"  - hvorfor sætter du ½ ind foran tælleren og nævneren og hvorfor trækker du l b l2 fra i tælleren??

Hmm.. sorry for de mange spørgsmål, men jeg vil virkelig gerne forstå det.

Tak for hjælpen.


Svar #7
17. februar 2010 af DM09 (Slettet)

#3

Har du koordinaterne til de enkelte vektorer, kan du sagtens regne resten, - ikke sandt?
 

Jo men problemet er at jeg har desværre ikke koordinaterne til de enkelte vektorer.


Brugbart svar (0)

Svar #8
17. februar 2010 af mathon

først og fremmest tegn det:

ved brug af cos-relationen
haves
             la+bl2 = lal2 + lbl2 - 2·lal·lbl·cos(180º-V)       når V er vinklen mellem a og b

hvoraf
                                               skalarproduktet
             la+bl2 = lal2 + lbl2 + 2·lal·lbl·cos(V)             da cos(180º-V) = -cos(V)

             la+bl2 = lal2 + lbl2 + 2·ab

................

i et parallellogram halverer diagonalerne hinanden


Skriv et svar til: Vinklen mellem to vektorer - kun ved brug af skalarprodukt og længder

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.