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Skalarprodukte einiger Vektoren geometrisch


CC-BY-NC-SA 3.0

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eineanschauliche Aufgabe zumSkalarproduktzu dem üblichen Skalarproduktmit den geometrischen Vektoren das soll mein Vektor A seinPunkt dieses soll ein Vektor namens B einsseinkönnendieses soll ein Vektor namens B zwei seindieses ein Vektor namens B dreinach ?? etwas geradesound dann hätte ich noch gerne einen Vektor namensBvierhoheSummenvektornamens P vier seinund ich hätte noch gerne einen Vektor namensBfünfdas sind also ungefährvorstellenB fünfundsie schreiben mal gerade auf was halten Sie von diesen SkalarproduktArm mal B einsinteressiert sich gleich was es ist aber keine Einheiten angeschrieben ?? Komma ich sag gleichähmsehen Sie irgendwelcheVerwandtschaftenund so weiter zwischen diesen Skalarproduktsehen Sie welche von dem sie das Vorzeichen wissen sehen Sie welchedie gleich anderen sindwas könnte jetztbei diesen verschiedenen Skalaproduktenhinkommen sozusagen einmal B eins Amal B zweimuss man den Hänger hinschreiben damit es auch ?? hinkommtAmal B einsAmal B zweimal B dreimal B vier mal B fünfVerwandtschaftenVorzeichensehen Sie da irgendwas das müssen nach gestern eigentlich hinhauennehme das jetzt mal in der Ebene so wie sie auf Komma dass das die Winkel wirklich so sind wie sie hier eingezeichnet sind im Raum des schwierig wenn ich das im Raumwird schwierig zu verstehen nicht ?? zu rechnenaber schwierig zu verstehen wenn ich sowas im Raum in Malemüssen sie nie so genau wie groß ein dieser Winkel das könnte zum Beispiel ein rechter Winkel sein ich gucke nur von der Seite drauf deshalb nehme das jetzt mal in der Ebenedass die Winkeldie hiersichtbar sind auch wirklich die echten Winkel sind im Raum perspektivischin die Winkel der verzerrtalso insofern ja korrekte Bemerkung in der Ebene hiermitwas sind sie eine Beziehung zwischen diesen Skalaproduktennicht zwischen allen gibt es welche was in sie ein Vorzeichenbefrageeinige sollten dieselbe Länge haben ich hätte gerne das B einsdieselbe Länge hat Baby vierund dieselbe länger die B fünfB dreiund Adie sollten einen rechten Winkel bilden das hätte ich ihn verraten sollendie beiden sollten einen rechten Winkel bilden und dann wissen Sie okay das Skalarproduktaus den beiden ist nullSkalarprodukt zwei Vektoren senkrecht zueinander sind ist null hatten wir gesterndas hat insofern schon mal geschenktdannwenn ichA und B eins miteinander multiplizierender Winkel dazwischen ist kleiner als neunzig Gradoderdie Projektionvon B eins wenn sie B eins parallel verzichten darauf mal wenn sie B eins runterprojizierenzu Ardie Projektionvon B einsist in dieselbe Richtung zeigt in dieselbe Richtung wie Aeines der Skalarprodukt von den beiden Positivsequenzmit dem Wege begründen das ich gestern endlich nicht erzähltseitlich mit derProjektion hier Sie bilden den Anteil von B eins parallel zu Adieser Anteil und Art zeigen dieselbe Richtung besser Skalarproduktpositiv sehen das hat offensichtlich mit dem Winkel zu tun ?? Singles kleiner als neunzig GradAmal B eins ist größer nur so würde man das aufschreibenschreiben Sie nicht aufdie zehn ich hab's mal hinschreiben sie nicht auf ist gleich plus irgendwasweil dieses irgendwas müssen sie sei dies irgendwas muss es positiv seinPunkt es ist ja nicht gleich plus minus zweiam dass es zu gefährlich also die offizielle Schreibweise ist arm mal B eins ist größer als Null auch nicht gleich null die beidenergeben offensichtlichen Skalarprodukt nicht nurdas es größer alsnull was daraus kommt es auch nicht größer gleich Null würde auch stimmen aber wir können ja Versagens ist größer als nur oder Seins ist es positiv könnte man auch sagen Amal B eins ist positivKommafaul unsereins ist einmal B eins ist größer als nullAmal B zweiselbes Phänomen ist auch größer als nullsieben B vier B fünfwenn sie da die Projektionbilden parallel zu Azeigt die Projektion in die falsche Richtung sozusagenAnti parallel zu Adas Skalarproduktermöglicht ein Minuszeichenund dann sehen sie Aha das dann schon mit Winkel zutun der Winkel ist größer als neunzig Grad erfolgt so etwas auch haben könnenalso die Beine und sind negativ kleiner nullkleiner nullund es gibt nochUngleichheitenzwischen denwegen dieser gleichen Menge nicht bundesweit nicht so gelungen ich setze mal den Vektor A hier fortich wollte eigentlich dass dieser Winkelgleich dem Winkel gleich dem Winkel istwas sehen Sie jetzt nochals Beziehung zwischen diesen Skalarproduktso das erreicht das einfachste mit B eins und B fünfwenn ich multipliziereaber mal B fünfwas es einzig B fünfB fünf ist nichts anderes als minus B einsB fünf ist der Gegenvektorzu B einsB fünf ist?? als solchen schreibenund jetzt können Sie einfach mit den Rechenregeln für Skalarprodukt Arbeitendieses Minus aus dem Skalarprodukt raushungrigenminus AmalB einsdas außer Beziehung zwischen A mal B eins und einmal B fünfhätte man auch anders machen könnendie Rech nicht einmal B eins ich rechne die Länge von A mal die Längedieser Projektionvon B einsmit positivem Vorzeichenwie rechne ich Aha mal B fünf ich nehme die Länge von Arm mal die Länge der Projektion von B fünfgenauso lang wie eben mit negativem Vorzeichenda kommt das Minus her es auf beide Arten hinkriegenundwas halten Sie von Arm mal D viermich interessiert also die Längevondiesem Vektor ?? ich produziere B vier zu A mich interessiertdiese Länge hiersie haben Recht ist hier schon vorgekommenaber ich würde sagen dies auch bei B fünf schon vorgekommendiese länger und dann gleich auch noch mit richtigen VorzeichenB fünfunter projiziert hier auf den Vektor A gab den VektorP vierunterprojiziert auf den Weg ?? gibt denselben Vektorals es noch viel einfachereinmal wie viel muss dasselbe sein wie einmal B fünfdie haben beidedann hier dieselbe Projektionparallel zu A oder eben Anti parallel zu A zufällig das begründendas ist also dasselbe wie A mal Bfünfund damit dasselbe wie minus Amal B einsjetzt habe ich ein noch der mich interessiertnämlichB zweimuss ich meine kleine Hilfslinie einzeichnensojetzt wissen Sie was Amal B zwei istalso für B eins sehen Sie die Projektionist dieser Vektoratollund für B zwei sehen Sie die Produktion ist derselbe Vektoralso kein Problem AmalB eins muss dasselbe sein wie Amal B zweigern bei dirdenselben Vektor als Projektion parallel zu Arsomanchmal sogar Beziehungen zwischen diesen Vektoren hinsehenmüssen gar nicht rechnen an dieser Stelle das können sie dann irgendwann einfach aus dem Bauch heraus sagen und es positiv als negativ diesen gleichwird sich keiner hin und zückt den Taschenrechnermuss dann irgendwann diese geometrischeIntuition entwickelnim Raum geht's genausoes ist nur fürchterlich zu zeichnen ich sag sicherheitshalber noch malweil wenn sie Zeichen im Raum sie nie sicher sein können es sei denn sie zeichnen sehr systematischwie groß die Winkel sindbei diesen beiden Vektoren ?? zum Beispiel könnte ich mir gut vorstellen das dass sie ein rechter Winkel istwenn ich die Köpfe der beiden Vektoren hier anders Malewirklich nur was ?? Komma mit ihm alsonicht die Köpfe dieser beiden Vektoren Somalis der Platte drauf gucke dann würde ich sagen okay der Winkel ist kleiner als neunzig Gradhier will ich dagegen sagen das es gleich neunzig Grad also vorsichtig mit räumlichen Skizzenwinkelabzulesen im Raumist die mittlere Katastrophedeshalb habe ich das jetzt hier in zwei dimensionalen gezeichnet aber es geht dann genausoim dreidimensionalenalsowenn Sie diese beiden Vektoren hier in Skalarprodukt Multiplizierenkriegen sie nur raus wenn sie die beiden modifizieren kriegen Sie eine Zahlaus die positivist wenn sie gelingt mir daseinzigezwei Vektoren multiplizierendie so Auseinanderwegzeigt voneinander weg zeigendas einleuchtend sowasdann ist das der Winkel eher größer als neunzig Gradunter Skalarprodukt wird negativ seinaber schwierigabzulesendieser Winkel hier bitte die Pfeilspitzen richtig malen könnte sogar gerechter sein gelingt mir dasThema auch in rechten in der kommen zum Beispiel könnte so zeugenundLeerzeichen dann so das würde rechter Winkel sein beachten Sie den Unterschieddieser Fall zeigt von mir weg dieser Fall zeigt zu mir hin das könnten rechter Winkel seinnämlich notfalls mein Geodreieckmit einem Auge scharf auf das Geodreieck um Idee zu kriegen das Winke in der Perspektivendarstellungmit der Katastrophe sindEnde der Fußnotedeshalb ?? zwei dimensional aber es geht genauso im ?? Personal und im vier dimensionalen und den zwanzig dimensionalenmit den geometrischenVektoren