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05.3 Vektorprodukt rechnerisch


CC-BY-NC-SA 3.0

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einSchritt zurück zum Sparproduktzwar die zweiundzwanzigwenn ich so eine Matrix habeden jetzt ?? Vektorprodukteins zwei dreidrei zweivier minus zwei einskann ich mir angucken was die aus dem Einheitswürfeljetzt macht im dreidimensionalendas macht die aus meiner zu Ursprungeins einseins nach hintenwas macht die aus dem Einheitswürfeldiese Kante entlang der x-Achse zu eins zwei dreimal das es sich besser die Beschuldigtewird ein zwei drei Ligenwarendiese kann entlang der Zeitachse wird vier zwei einsvor Komma dass es im Raum liegtvier minus zwei einsKritik an den ?? der Epson Ax wird drei null zwei?? hinwegmüssen sich überlegen kann und zweiaus dem Würfel wird dann insgesamt einparallelBuffetnimmt sie sich wird er sich auf gemalt habeirgendwas von der Form des ??einspartunddie Determinantedieser Matrixwasmachtein Würfel in ein parallel Gebet verwandelnund die Determinantedieser Matrix wird sagen was mit dem Volumen passiertder ?? Park sagt wie sich das Volumen vervielfachtdas Volumen von eins habe ich vorherdas Volumen des parallel bewegte Spatz habe ich nachherund die sagtwas mit Orientierung passiert Sack Determinante mit VorzeichenMininegatives Vorzeichen hat wird sich die Orientierungumkehrenwenn diese drei Vektoren jetzt keine Beistrich dann bilden obwohl zuvor in rechter Hand gebildet haben?? das Vorzeichen negativ sein Determinantedas Wetter spart Produkt drei Vektoren nehmenin einem Determinante schreibendas Bad Produkt ein Feierproduktim englischen ja auch deshalb ?? Productund wenn ich nunfür die dreiundzwanzigwenn ich mir das nun angucke was heißt das eigentlich ich nehmedrei Vektoreneins zwei drei drei null zwei vier minus zwei einsschreibe den eine Determinanteeins zweidreidrei null minus zwei ?? vier minus zwei eins das ist das Sparproduktder drei Vektorendes Volumen der Spaß mit Vorzeichendennich vergleiche Jahrdas Startvolumenerspart Volumen mit dem Volumen einswie ändert sich das Volumen eins zum Volumen des SchwarzacherFaktor ist das das sagt Determinante im Betragdas Arbeitsvolumen eins also kann ich das Volumen des schwarzDeterminanteim Betragist das Volumen des Sparzier habe ich also schwarz mit Vorzeichenorientierungkann ich das weiterverarbeitenJahrenich kann es nämlich nach der ersten Spalte zum Beispiel entwickelndie Forscher ?? vorgeführtwenn sie die erste Spaltezerbröseln als eins plus null plus null und null plus zwei plus null und null plus null plus dreitausend drei Teile zerlegenentwickeln nach der ersten Spalte?? kurz aufgeschriebenwar das folgendeseinmalunter Determinanteso streichen ?? null minus zwei zweizwei einseinsdannder hierSchachbeiträgeplus Minus Plus bekam er von dem Vertauschender Spalten und ZeilenwarenSchachbeiträge der nächste kommt mit minusminus zwei mal unter Determinante so streichendrei vier minus zwei eins ist unter Determinantedrei vierzwei einsund der dritte hierPlus wieder nach der Schachverträgeunter Determinantedrei vier null minus zweidrei viernull minus zweidass es immer noch dasselbe Ding das spart Produkt dieses Dreierproduktdas Volumen des Staatsmit Vorzeichen je nach Orientierungaber das nette istdas man nun was ganz anderes darin wieder findetihr steht die X Komponente des ersten Rektors mal irgendwaspluszwei maldas einzige ?? ?? company des ersten Rektors da zweimal minus sieben Determinanteplus die Z Komponente des erstenRektorsmal wieder eine Determinante das ist ein Skalarproduktdas ist ein Skalarprodukteins zwei dreimal einen total schrägen Vektoraber es ist ein SkalarproduktSohn Skalarprodukt ausrechnen einmal?? la plus zweimal Club plus dreimalblubbernwird das Skalarproduktwerden das ist von dieser Form ich muss nur hinten das richtige Einschreibenin sich rein schreibenoben stehtnull minus zwei mit zwei Einzelsedimentennannte null minus zwei minus zwei eins in der Mitte steht minusminusdrei vier minus zwei einsdrei vier zwei eins und unten steht drei vier nullminus zwei und damit habe ichaus dieser drei mal drei Determinanteein Skalarproduktder erstenSpaltemit einemsehr komischenVektor gemachtden sie aber schon kennen ?? schon häufig genugdas es jetzt eigentlichder Weg für das Vektorprodukt offiziell in Erscheinung tritt dieser Wechsel dahinten ist das Vektorproduktder beiden anderenSpalten das ist dieProgramme sind ein drei null minus zwei vier minus zwei eins das ist das Vektorprodukt von den dreinull zweivier minus zwei eins Zentimeters mathematischen bisschen strenger machewürde ich nicht hingehen und sagen Vektorprodukt dass es zu der senkrecht steht auf seinen beiden Faktoren und die solchen Eigenschaftensondernich würde über dasspart Produkt gehenich weiß jetzt Wasser spart Produkt macht das sagt mir das Volumen einesParallelgebetsmit Vorzeichenund die Stelle fester spart Produkt kann ich schreiben alsdie erste Spalte Skalarproduktmal einen komischen Vektorder aus den zwei der zweiten dritten Spalte zusammengesetztist dieses Ding hier ist nur aus der zweiten der dritten Spalte gebautimmer die erste Spalte gestrichen gestrichen für die Unterdeterminantenund dann definiereich diesen Vektor hierdas soden Weg zu der hier stetsden definiere ich als das Vektorproduktokay was soll das seinein Vektorkreuzeinen anderen soll dieses Ding sein sodass zum Schluss dieser Vektor Skalarprodukt in die Determinantedass es dannumgekehrt zu dem gedacht was man sonst so schulmäßigsieht?? ich bauedas Vektorprodukt sodas folgendes gilt wenn ich drei Vektoren hintereinanderdreiDreiervektorenineinander in eine Determinante schreibe das soll das ja heißen Determinante aus drei drei Vektoren miteinander als Spaltendann kriege ich zwangsläufigdirden aus der ersten Spalte Skalarproduktden aus der zweiten Kreuzden aus der dritten ??für alleDreiervektorenist dann keinekeine Schlussfolgerungmehrsondern es istdie Definitiondes Vektorproduktdas Vektorprodukt ist so gebautdas wenn ich das sie RechnerDeterminanterauskommtDeterminante es einfacher zu verstehen ?? ich stelle fest dass ich mir Determinante aus drei Vektorenim R dreiso rechnen kann?? die erste Spalte Skalarproduktmal einen Vektor der komisch aus der zweiten der dritten Spalte gebildet werdenund dieses komische Ding nenn ich dannVektorprodukt der zweiten und dritten Spalteeine Determinante starteund dann überlege was denn für das Vektorprodukt gelten muss Wundertäter Produkt herkommt da kommt es eigentlich erst kommt aus einer Determinantemüssen ?? kurze Art eine Determinantezu schreibenanund an der Stelle hat man sofort die üblichen Rechenregelnsind wie dasVektorprodukt als zu bilden istes kommt aus diesen unter Determinantenmeiner Matrixwo kam diese Determinante herich habe die erste Zeile gestrichen und die erste Spalte Beistrich dass wir die X Komponente meines Vektorproduktkann diese Determinante her ich habe die erste Zeile und die zweite Spalte gestrichenund ein Minus dazu genommen von der Schachverträgeund die Determinante da unten war die erste Zeile und die dritte Spalte streichen da steht siesofort in Rezeptgibt's tausend und ein RezeptionVektorproduktsich merken kann ich merke mir das überdehnte die Determinante weil es da herkommtwas in dieser Richtung begründet?? damit man das Rezept für das Vektorprodukt drei null zweiKreuzsieben zwei einsrichtigobenjadas ist alsodie was zu Stande gekommen ich hatte die Determinantehingeschriebendrei null zweivier minus zwei einsdir die X Komponente war dadurch zustande gekommenPunkt habe was mit dem hier oben modifiziert wird streichen da streiche da alsodiese Determinante ja diese unter Determinantenull maleinsminuszwei mal minus zwei Muster stehendiese Determinanteausgerechnetfür die Z Komponente war das auch einfachhabe ich geguckt was mit dem multipliziertwirddiese unter Determinante drei minus zwei nullvier über Kreuz als hier steht drei mal minus zweiminusnull malvierund der einzige Ärgeraber auch nicht so überraschend ist für die Y Komponenteich musste gucken was mit dem multipliziertwirdaber von der Schach Beiträge kam dann noch ein Minus dazu?? einmal tauschen muss man oder muss ich zweimal tauschen ähm sich einmal tauschen das macht mir ein Minusder Musen minus stehenerste Spalte streichenzweite Zeile streichen ich könnte sagen minusdrei Mal eins minus zwei mal vier und ich fang einfach andersruman zweimal vierminusdamitman also dann ein Rezeptwenn sie Determinanten verstanden habenist das eigentlichgeschenktminus zwei ?? schreibenKlammer zu nicht nur Rezeptfür das Vektorprodukt soll hoffentlich aufeine Idee wo's denn er kommt von derDeterminantekann jetzt jeder dreimal drei Determinante schreiben alserste Spalte mal Vektorprodukt der beiden anderen Spalten wenn ich das Vektorproduktso bildendas ist dann auch eine Art wie mandas spart Produktoffiziell hin schreibtsie können sagen spart Produkt istdrei Vektoren nebeneinanderin eine Determinante zu stellen oderdrei Vektoren auf diese Weise zu verarzten?? den ersten Mal Kreuzproduktder beiden anderenall das geht offensichtlich nur für Dreiervektorenwenn sieihr Vierervektorenhabenhaut das nicht hin mit der DeterminanteAmselmatrixmit vierZeilen und drei Spaltendas für mich in Horn mit Zweiervektorengeht es auch nicht quadratischdas geht nur mit drei mal drei des Vektorproduktgeht deshalb auch nur mit drei mal drei Vektorprodukt von zwei Vektoren haben wollenbrauchen siedreier Vektoren alles andere gibt nichtsdas geht nur im dreidimensionalenMann könnte Vektorproduktbauenim vier dimensionalenkönnte man diese Situationenlösendas es keine quadratischen Matrix wie könnte ich diebekömmlich trotzdem jetzt in Determinante dahin zauberndie Lösung ist wahrscheinlichdas überraschendanich bräuchte noch einen vierten Vektor dann wäre die Welt in Ordnung vier mal vier wäre wieder okaywenn ich vier Vektorenim R vier hättedann kann ich mir Determinante bildenwas würde das für das ?? Und-Zeichen Vektorproduktim R vier bedeuteneben habe ich nach der ersten Spalte entwickelt das könnte man natürlich auch bei vier Vektoren aus dem R vier tun ich würde nach der ersten Spalte entwickeln und feststellen das ist ein Skalarproduktvon der ersten Spalte malein fürchterlicherWeg zur der von den drei anderenSpalten abhängtund dass hier müsste jetzt das Vektorproduktsein im R vier ist das Vektorprodukt etwas von drei Vektorenund die März zwei?? ist das Vektorproduktetwasdas nur einen Vektor drin hat das ist richtig sinnvoll für ein Produktnur im R dreiist das Vektorprodukt etwaswas zwei Faktoren hatman keines verallgemeinernaber es wird ziemlichschrägKomma es verallgemeinertMoralVektorproduktnur im dreidimensionalensonst Gedankenstrich was siehören?? SkripteierBirgit natürlich in Mitteunsals da Cross und geht in Wolfram AlphaDickson kleines X zwischen den Vektoraus dieserAnschauungherausweiß man sofort ein paar Eigenschaftenwenn ich nämlichdiese drei Kantenvektoreneinfach ringsartigdurch tauscheder erste zum zweiten der zweite wird zum dritten der dritte wird zum erstenbleibt das Volumen sowieso dasselbeBild egal in welcher Reihenfolge durchlaufen aus bleibt auch eine rechte Hand findet eine rechte Hand war?? rechte Hand wird sich dann einfach nur weiterantizyklisch durch tauschen heißt es muss das selbe rauskommendas Volumen ist dasselbe das Vorzeichen ist das selberdas kann man direkt hinschreiben ohnewas nachrechnen zu müssenzwanzig Autismus gelten wenn ich einen Vektor malder Skalarproduktmal Vektorprodukt rechneABCin dieser Reihenfolgedann darf ich auch zyklisch durch tauschenDeterminante darf sich nicht ändern dabeidas Volumen selbe Ähnlichkeitaber das was dann rauskommtin aus der Determinante?? steht dann entsteht A an der zweiten Stelle und SCsteht eine Erstbestellung sowie an der Stelle das passiert antizyklisch durch tauschenaber nett auf die zweite Stelle bewandert auf die dritte Stelle zehn ?? auf die erste Stellewenn ich mein Determinante damit Bilder muss das selbe rauskommen?? manchmal Determinanten damit Bilder ist das JazzcemalA Kreuz Peters muss dasselbe seinund das muss so weitergehen wenn ich das noch ein zweiter Treiberdes CS nach vorne geholtes großes B nach vorneB malA rutscht weiter zu überstrahlensodas muss geltenfür alledreier Vektorenwundersetwas nachgerechnet habenallein von der Geometrie der?? wenn sie die Spalten in der Determinantezyklisch durch tauscheneinem R drei hierdie Helligkeit gleich bleibtdas Volumen erst rechtwenn man die Spalten nicht zyklisch durch Tausch sondern vertauschtmiteinandersie nehmendiese Spalte der Matrix und diese Spalte der Matrix und vertauschen die beiden miteinanderKomma durch die Spiegelungtrenneneine linke Hand wird zur rechten Hand eine rechte ?? zur linken Handdas Vorzeichen ändert sich von der Determinantewenn das Vorzeichen von der Determinante ändertmuss irgendwie auf das Vorzeichen auftauchendas heißt sich jetzt sofort weiter geschenktacht zwanzigwas da steht ist obendreinminusjetzt zwei vertauschen zwischen B und C vertauschenA mal C Kreuz Bzwei Spalten der Determinante vertauschtist wie ein Vorzeichen oder wenn ich hier Aund B vertauschenminus zehn mal BKreuz Aoder wenn ich untenam See vertauschen minus B malA Kreuz Cdas wird sich alles gelernt ohne viel nachgedacht zu haben von ?? und nachgerechnet zu haben ?? und des Nachrichten ??ähmdas muss einfach so geltenuns wäre dieDeterminante kaputtmuss man jetzt daran sieht'sauch sofort Geschenk rechtsist eine elementare Eigenschaft vom Vektorproduktwenn sie sichdas anguckenund das anguckendiese beidenEigenschaftenwenn ich einen beliebigenVektor mal B Kreuz Zielrechnerist das Minusdieser Vektormal C Kreuz Bund das egal welcher Vektor der vorne gestanden hatdas kann nur dann funktionierenwenn B Kreuz C gleich minus C Kreuz B istdamit auch sofort das das Vektorproduktan die Symmetriean die Kompatibilitätsolche Zahlen hatals ihr gibt es dann sofort geschenkt ??NummerneunundzwanzigNummer neunundzwanziggibt's dann geschenktmalbeliebigen Vektor gleich C Kreuz B andersrumminus?? Wechsels für alle Vektoren Adann kann nurB Kreuz Cgleich minusC Kreuz B seineine sehr komische Eigenschaftfür alle dreier Vektoren PCR dreieine sehr komische Eigenschaft für ein Produktbisher nur Produkte dieKom unter die Fun bis auf Matrizen die wanderngar nichtswurde von Matrizenwaren und das istantikommunikativan normalen Zahlen haben sie drei mal vier ist gleich vier mal dreiund drüber nachzudenkenbeimSkalarprodukthatten wir eins zwei drei mal vier fünf sechs ist gleichvier fünf sechsmal eins zwei drei auch keine Frage?? Vektorproduktgibt's ein Minuszeichenmäßige Reihenfolge beim Vektorprodukt umdrehen gibt ein Minuszeichen das kommt einfach von der Determinantedas es kein großes Wunderdas war ursprünglich mal eine Determinantewenn ich zwei Spalten der Determinante vertauscht Habichtorientierunggeändert ?? Minuszeichenoder kommender Grund für diese Eigenschaft vom Vektorproduktnoch übler ist was daraus folgtwenn die Reihenfolgeintensiv Reihenfolge vertauschenund dann das Vorzeichendrehtsich das Vorzeichen dreht kann folgendes probiert einen VektorKreuz sich selbstund jetzt verdaut sich die Reihenfolgedass es vielleicht bisschen abstrusMathematiker denken soich vertauschte jetzt mal die Reihenfolgebesteht der wenn sie deine Reihenfolge vertauschenabsurderweisewenn sie Reihenfolge vertauschen steht er ja einfach auch wieder A Kreuz A aber ich weiß das nun minus kommenwenn ich die Reihenfolge vertauschen egal welche Vektorenmuss das Minus gebendurch das doch A Kreuzardie beiden vertauschen muss das Minus gebenfür alle Vektorenaus dem R drei weiß ich das??und damit lerne ich das A Kreuz Agleich minus A Kreuz als welcher Vektor auch immer A Kreuz A ist es muss gleich seinen negativen seindas kann nicht der Weg ?? eins zwei drei sein Blindendirektorein zwei drei ist nicht gleich minus ein zweitreineswird nicht gut funktionierendeskann nicht Vektor dreizehn vierzig dreißig sei denn der es eine gleichsam negative ?? das Muster Nullvektor seines kann nicht anders sein den nur der Nullvektor ist leicht einen negativenals ob man damit gelernt A Kreuzar für jeden Vektor ist der Nullvektorohne wenn und abereine weitereelementare Eigenschaft desVektorproduktswas auch wieder klar ist von den DeterminantenErwachenist das von den Determinanten der klar dass das so sein musswenn hier B und C derselbe Vektor ist wird sie derselbe Vektorist dass sie ein plattes Volumenich habe die Kante aberich habe die Kante bebt die Kante C ist noch mal dieselbe Kante dass sie ziemlich flachund hat kein Volumen mehrwenn ich in der Determinante zwei gleiche Spalten habe ist die Determinante null da kommt es eigentlich hier ist das KreuzproduktBeistrich das mit sich selbst null sein muss von der Determinante lässt sich alles auf die Determinante zurückführensind dasdas Massenproduktist in Anführungszeichenein Produkt ist es eigentlichsehr gewagtdiese Eigenschaften die sein Schaffen fand diese Eigenschaft wenn ich ein Ding bitte selten gibt sie bekommt null raus Nullvektor genauer gesagtdas es Filmproduktionenähmeher untypischvorsichtig ausgedrücktaberimmerhineine Eigenschaftbleibtich darfeherausmultiplizierenwenn ich A KreuzB plus C habedann darf ich ausmultiplizierendas SA Kreuz Bplus A KreuzCfür alle dreier Vektoren ABCdas kommt auch wieder von den Determinantenin einer Spalte eine Summe habees aber schreibenwenn ich in einer Spalte eine Summe habesie einer Spalte eine Summe haben könnte die Determinante zerlegendas schlägt sich hier nieder das ich das Vektorprodukt auch zerlegen kann wenn ich deine Summe habe das Vektorprodukt aufzunehmendas Kaffee sich genauso vorne wenn vorne eine Summe stehtden vorderen zerlegenwenn man ein Vielfaches hatgar nicht vorgesehen war zu offensichtlich mit ein Vielfaches haben A Kreuzlangsam mal Bvon derDeterminante her in einer Spalte ein Vielfaches ganz ausziehendas muss das Land erfahre vonA Kreuz B seinobendrein noch für alle Landerimmerhin diese Regeln des Produkts bleiben erhalten ich darf aus modifizieren und ich darf Faktoren draußenansonsten muss mandoch arg vorsichtig sein insbesonderedie Reihenfolge