[Playlisten] [Impressum und Datenschutzerklärung]

05F.3 Eigenschaften von Skalarprodukt, Vektorprodukt, Spatprodukt


CC-BY-NC-SA 3.0

Tempo:

Anklickbares Transkript:

damit was Sommer klarmachen was Vektorproduktund Skalarprodukttun muss man an was von den folgenden Aussagenallgemeingiltalso für alle Vektoren AB Caus dem er drei aus dem er drei damit die gleich auf das Vektorprodukt nutzen kann und für alle reellen Zahlenwas von den vollen Aussagen gilt für alle mit dem umgekehrten Alsymbolund zwar giltdasVektor A Nullvektor B Skalarproduktgleich Vektor B erweckt verreistFragezeichengilt das für alle Vektoren AB aus dem er dreiwas ist mit dem Kreuzproduktan der Stellegilt das für alleVektorenB aus dem er dreiwas ist wenn ich mehrereProdukte miteinander habemal B mal C darf ich dann umklammernFragezeichenum uns an bevor das vor das nicht in normalen Zahlenwenn sie modifizieren dürfen dessen Tun sie dürfen umklammern dreimal vier mal fünf Sätze wie drei mal vier mal fünf was ist mit dem Skalarproduktgeht das auch im Skalarproduktheißt ?? Produkt abersinnvoll schon etwas vorsichtig geworden zurechtwas es mit dem Kreuzprodukt Vektorproduktselbe Frage gilt so eine Rechenregel allgemein fürs KreuzprodukteinenVielfacheseines vektorsarmmal das Land der Fahrer vom Vektor B ist das dasselbewie das Lamm der fache von A mal B bezahlen es auch wieder klar drei mal vier mal fünf ist es irgendwie vier mal drei mal fünf aber was ist mit VektorenSkalarproduktVektorenmit KreuzproduktKreuzlandermal B ist das dasselbe immer dasselbe wie Lander mal paar Kreuzwehdann ausmultiplizierenmüssen Sie das das beim normalen Zahlen funktioniertarm A B groß Cdas okay im allgemeinenwenn ich das bei Vektoren macheSkalarproduktausmultiplizierenaber den erstenBlick es mal ihrHaar mal den ersten aber der zweitenund dasselbe mit dem Vektorproduktist es da okay ausmultiplizierendas über den sich mal was davon stimmt und was davon ist falsch für die Sachen die falsche ?? die nicht für alle Vektorenund alle Zahlen geltenfür die Sachen davon die nicht allgemein gelten könnten Gegenbeispiel angebenfür die Sachen die allgemein geltenKomma so hoffentlich anschaulich begründen warum sie allgemein gelten und guten Grund zumindest geben warum sie allgemein gehen kann weiß das wird mir zu viel an der Stelleso die erste gilt natürlich allgemeinfür alle Vektoren A B aus dem R drei oder eine AB aus dem Jahr zweiundvierziggilt es die Reihenfolge beim Skalarprodukt egal ist wenn sich das Beispiel angucken ist es klar wenn sie rechnen ein zwei drei mal vier fünf sechs dann steht da das ist einmal vier plus zwei mal fünf Schlussdrei mal sechs und das ist natürlich wenn dies andersrum wieder hinschreibendas gleiche wie vier fünf sechs mal eins zwei dreidas müsste man verallgemeinerndurch ihn und mir jetzt nicht an ingenieurmäßigreicht uns das sehr offensichtlich ist die Reihenfolge egal beim Skalarproduktdas ist symmetrischwerden die Determinanteam Montag lieber antisymmetrischwenn sie zwei Spalten austauschengibt's negatives Vorzeichen das Skalarprodukt ist symmetrischdas Vektorprodukt dass es ihn auch aufgefallen das Vektorprodukt das stammt von der Determinanteab wäre komisch wenn es symmetrisch ist das Geld nicht allgemeinsind zwanzig oder sogar sagen kommutativ wieder Vektor rauskommt das Vektorprodukt ist nicht symmetrisch es ist antikommutativMinuszeichendrin wenn sie die Reihenfolge austauschen wie bei der Determinanteist ein Minuszeichenrein einfachstes Beispielzu Gegenbeispielsolch Umfeld auch dazu schreiben zum Beispieldasnur ein Beispiel das es geht müsse sich das ja für alle unendliche Möglichkeiten überlegen das es geht aber es reicht ein Gegenbeispielum das ja auszuräumenbeimVektorprodukt dem sie natürlich nichtsmit dem gleichen Weg Komma wenn sie das Rechnen grinsende Nullvektor raus ein Weg Komma sich selbst ?? lässt sich leicht im negativen ?? selbst das wäre kein Gegenbeispiel was dann rauskommt ?? Gegenbeispiel zu bauen ?? an anderen Vektornicht parallel ist eins null null Kreuz null eins nullist sogar direkt angeben können was kommt raus wenn sie den Rechner also nur Kreuz null eins nullkommt null null einsrauswir brauchen einen Vektor der senkrecht auf dem ersten Faktor steht senkrecht auf den zweiten Faktor steht der sind die schon oben muss null null stehen anders geht es gar nicht Beistrich was unten MZ steht wir wissen aber die Länge von dieser ?? muss eins seien diese beiden Vektoren bilden im Raumräumlich darzustellen bilden im Raum ein Quadratsparallelogrammdas zufällig ein Quadrat es als rechts einfach hinten ?? nach hinten zeigen die Fläche ist eins dieser Wissen Sie dass die Länge der Betragvon dem Ergebnis einzahlen muss der Betrag von dem Ergebnis ist diese Fläche die von den beiden Vektoren aufgespannt wird Flächeninhaltdes Wahlprogrammsdas von beiden Vektoren aufgespannt wird das Programm sie ein Quadratkönnte darüber stehen null null minus eins hätte auch die Länge eins ?? und die rechte Handregel den Hammer das ohne jetzt die Rechenvorschrift hingeschrieben zu haben so und was andersrum rechnetwenn sie rechnen null eins null Kreuzeins null nullkriegen sie null null minus eins raus könnte man jetzt ganz dreist mit der rechten Hand Regel bekundennull eins nullund die schon längst den Daumen einzelner Individuen den Zeigefingerund eines mit dem Mittelfingerfalsch rum zeigen oder sie ?? setze dich einmal aus was wäre der offizielle Rechenwegmit den Unterdeterminantenentwickle eigentlich einen Determinante richtig unter Determinantenwo sie das ja aus vier einsnull null null eins null null nullund dann kriege ich null eins null null null eins null ?? und Jürgen König null einseins nullnull einseinsnull ?? oben in der Determinante als ein Spalte nur die wird null werden wir uns an Spalte null sieben null werden die Determinanten J nahm sie die Einheitsmatrixverziert und es kommt minus eins raus und erstatte unter diesem ?? müssen durch die Rechenwegefür die ?? Komponente rechnen Sie einmal null minus null mal null ist null für die ?? Komponente rechnen sie nur von unten angefangen null mal eins minus Roman oder schon wieder null und für die Zeitkomponente rechnen sie null mal null minus einmal einzig minus einsviele Wege führen nach Rom mir wäre ganz lieb wenn sie so geometrische Anschauung dahinter haben ?? RechenregelnkönnenErgebnis steht senkrecht beim Vektorprodukt groß Produkt die lässige bis senkrechte Vektor der Auskünfte sämtlicher Wandertourendie beiden Faktoren spannen im Raum ein Parallelogramm aus auf dessen Flächeninhaltdie länge von den ErgebnissenKomma noch die Rechte Hand Regel wenn die X Y Z Basisvektor auch in der rechten Hand orientiert sind was sie normalerweise ??Publikum sieht man dem Sinne die nächstenso der nächste sieht so fürchterlich plausibel aus aberauch nicht gesehen stimmt's nicht links steht ein Vielfachespaarmal B ist eine Zahl ein Vielfaches vom Rektor C rechts steht B mal zehn Skalarprodukt eine Zahl ein Vielfaches Kollektor A ein Vielfaches von Vektor Cein Vielfaches ?? Vektor A sein A und C sind beliebiges gab allenfalls inneres null fache steht das Neuware von sie das überwachen von Arbeit für dich das null fache typischerweise sein sowie die gleichen darüber Zufälligkeitdes gleich Leerzeichen stimmen aber im allgemeinen wird dieses gleich Leerzeichen nicht stimmen sondern lieber auch nicht ungleich und stimmte auch nicht zufällig könnte es gleich sein es gilt allgemein nicht die Gleichheitkönnte zufällignicht ?? könnte sie wird zufällig hin und wieder stimmen sie gilt aber nicht allgemein aber genauso geht auch nicht allgemein die Ungleichheitinsgesamt streichendiese Regeln gibt es nicht wieder steht sein sie vorsichtigund es ist auch nicht klar ?? man Gegenbeispiel bilden kann gebrauchenein Vektor C der nicht parallel zum Vektor A istdafür sorgen dass diese ProdukteAmal Baby malt sie nicht nullstenüberlegen was sie als fauler Mensch rechnen kann eins null null wäre ja simpel für ArtAhmadi darf nicht null sein aber niemals sie darf auch nicht null sein ich nehme mal für B eins eins nullund präzise mit Cnull nulleinsoder ?? ?? null eins null so zwei typischedann kriege ich raus eins null null mal eins eins null eins hiervon steht einseinmalnull eins null kommt auch aus null eins null aber umgekehrtjetzt umgekehrt Komma einmalwem ACAwar eins null null warjetzt kommt dem AC eins eins null malnull eins null in der Klammer steht wieder das Skalarproduktgleich einseinmal null es einmal ein Meinung ist einzig und ?? eins null nulleins es kommt eins null null raus und null eins null ist nicht das gleiche wie eins null null alsodiese vermeintliche Rechenregel gilt nicht allgemein ?? sie gilt wenn sie schon nicht fürs Skalarprodukt gilt höchstrichterlich auch es rechtlich fürs Kreuzprodukt für das Kreuzprodukt ja noch ?? bisschen abgehobenistBeistrich nur ein raffiniertes Gegenbeispielausdenkendass er zufällig nicht Nullvektor ?? Nullvektor was von der Art steht der Vergleichdas ist ?? schwieriger vorzustellendie linke Seite ist senkrecht zum Vektor C und senkrecht zum KreuzproduktA Kreuz B aber das Kreuzprodukt senkrecht zu A und senkrecht zu B anzusehen ?? ganz komplizierteVerschachtelung von senkrecht zu senkrecht zu kommen jetzt drei Tage lang Skizzen machen nicht mit einer mal was plausibles einsetzen muss was einsetzen sodass sich der Nullvektor rauskommt sonst steht wahrscheinlich Nullvektor ?? Nullvektor das ein bisschen ungeschickt ?? groß B soll nicht der Nullvektor sein das heißt A und B soll nicht parallel seinPunkt ob man sowaseins null null Kreuz?? befürchte wenn ich da jetzt null eins null hinschreiben ?? es schreit so dieses zu rechnen aber ?? und die beiden modifizieren also null Kreuznull eins null haben sie null null eins Rauskreuznull null eins ist der Nullvektordas will ich gerade nicht haben ich nehme hier für den zweitenein zwei dreiin der Hoffnung dass das den schief gehtaus den sie heraus als null null mal eins zwei drei was kommt aus dem rausund dann Kreuznull null einswas steht da drinalso oben muss eine null stehendas Ergebnis von diesem Wetterprognosesenkrecht auf eins null null sein wenn im Ergebnisnicht oben eine Null stehen würde das senkrecht sein da muss eine Null stehen und dass wir gerechnet haben die Gibson Komponentenull mal eins minus einmal drei sind minus dreidie Komponente einmal zweiminus Nummer eins zwei auf der Bruchrechnen null minus drei zwei muss senkrecht sein zu eins zwei drei dorthineinmal Null ist Null zweimal minus dreißig minus sechs dreimal zwei Centro sechs zusammengenommen kommt nur raus okay es gibt ja noch ein Kreuzproduktund wir müssen jetzt schon nach der Überdehnung von eben der Z Komponente musste Null stehen wir senkrecht zur null null eins sein müssendie X Komponenteminusdrei Mal einsminuszwei Komma null macht oben also eines drei Hilfs ?? Komponentezweimal null minus hundert null so das ist keine Richtungan sich ?? auch überzeugendass das plausibel ist dieser hier ist senkrecht zur null null eins acht Skalarprodukt bilden offensichtlich nur ?? und das Ergebnis ist senkrecht zu null Minuszeichen zwei?? bilden diese null Cent gerade die minus drei bis ?? das Ergebnis stimmt aber es zeigt zumindest in die richtige Richtung oder in die Gegenrichtung der richtigen Richtungjetzt andersrum gerechnetich wollte haben eins null null Royalsund jetzt anders runde Klammer zueins zwei dreiHolz null null einslinks bleibt die eins null null erst mal stehen ?? aus die rechte Seite ausrechnenoben steht Punkt streichen zwei mal eins minus drei mal null istbei in der Mitte stehtdreimal null minus einmal einsist minus einsund besteht einmal nur mit zweimal null ist nullKomma geradeprüfen ob die Richtung sein kann dieserdas ErgebnisSkalarprodukt mit null eins ist null einverstandendas Ergebnis Skalarprodukt mit eins zwei drei einmal zweiplus zwei minus eins plus nullnullzwounddreißigTagenweiter rechts oben die komplette null mal nullMinusnummer ?? bleibt nullnull mal zweiins einmal bleibt nullund die Z Komponenteeinmal minus eins minus Nummer zweiund das ist nicht der gleiche Wechsel wie eben eben kam raus minus drei null null also das gilt im allgemeinen nicht zufällig geltenaber im allgemeinen gilt es nichtdie stimmen also alle das ist die Linearitätbeide ProdukteSkalarprodukt wie Vektorproduktvertragen sich mit vielfachen von Vektoren und mit Summen von Vektorensind in jedem Faktor den Jahrbeim Vektorprodukt hat nur dass er über die Determinantendes Vektor stammt von der Determinante ab Diskriminante ist in jeder Spalte den ja beim Skalarprodukt ist es ja noch viel einfacher gucken sich die Rechenvorschriftan offensichtlich ist das in Jahren siebten und zweiten Vektor ein Vielfaches haben sie das Vielfachevor das gesamte Produkt schreiben wenn jemand zweiten eine Summe steht ganz entsprechend zerlegendieser hierdürfen ausmultiplizierenvielfach herausziehen oder reinziehenwerde wir uns lesen Sie dürfen ausmultiplizierenoder sie dürfen rückwärtsausklammerndas geht aber seien Sie vorsichtigmit vertauschter Reihenfolgebeim Vektorprodukt ändert sich das Vorzeichen und seien Sie vorsichtig mit solchen nicht existenten Rechenregeln die ?? wissen wie Assoziativitätaussehen und darf nicht umklammernim allgemeinen zumindest aber nicht umklammernwas anderes rauswollte noch das Bad Produktin dieser Reihe bringendas Sparprodukt ist ja einfach nur ?? Determinanten?? dreimal drei Determinantenichts Neuesich schreibe Komma so AXAY AZvom Vektor A nehme ich die Einträgein die erste Spalte vom Vektor B nämlich die Einträge in die zweite Spalte von Lektor Cnämlich die Einträge in die dritte Spalte sie schreiben drei Vektoren nebeneinanderin ein Determinante nichts Neues eine drei mal drei Determinanteman definiert das Vektorproduktrückwärtswenn Sie so wollen ?? die Determinante weiß man vorher der schöne geometrische Bedeutung sollte dreimal drei Determinante sein Volumen eines parallelen Gebets mit Vorzeichenbitsgehen und sein okay was soll das Vektorprodukt seines Vektorprodukt soll so gemacht sein das diese Gleichung gilt wie Kreuze soll der Vektor sein dass für jeden Vektor A diese Determinante rauskommt mit dem Skalarproduktwenn siedie Determinanten entwickeln nach der ersten Spalte kriegen Sie X mal eine unter Determinantenämlich um Streichen streichen BY Simpson BZ CCBY C YE ZC Z dann kommt ?? Y mit einem MinusSchachbeiträgeplusMinusPlusdas einzelnen Minus dabei unter DeterminanteLinks streichen in der Mitte streichen wir X TX B ZC Z W X C XC Zplus nach der SchachbrettregelAZ unter DeterminanteDing streichen und Streichenswegsechs Wilsons YX C XY C Ywird sieht man das Mikro Caesar Mausklick OCgroß Index Komponentediese zweimal zwei Determinante haben muss in der ?? Komponente minusdiese zweimal zwei Determinante haben und in der Z Komponenteoder diese Klammer zu hatte Daimler da mussten sie schonwissen Komma wo diese Regel herkommtwie ich dasVektorproduktmit Determinanten ausrechnetNix Komponente steht diese DeterminanteKomponente steht mit dem Minus die Sedimentederzeit komplett steht diese dann ??es Komma dass auf verschiedene Arten weiterschreibenA mal B kreuzt sie sie wissen was sie den Spalten einer Determinante antun können und es ändert sich nichts und es ändert sich nur das Vorzeichen was können Sie jetzt also bei dieser Rechnung hier noch ändernKönnen zyklisch durch tauschen also das ist dasselbe wie äh malzehn Kreuzwarsich so vorstellen sie haben ABCin der Determinantesie waren hinzuwie CAin der Determinante das heißt dass er ihr was können Sie tun sie können A und B vertauschenB A C kriegen ein Minuszeichendurch diese Vertauschen zweier Spalten und dann vertauschen sie noch A und zehn und das richtige steht eine Krise noch ein Minuszeichen sozusagen ins Quadrat und das Vorzeichen stimmt wieder sie können zyklisch tauschen indem sie zweimalSpalten vertauschenVolltastaturin drei mal drei wenn sie vier mal vier Matrix haben antizyklisch tauschen in einer vier mal vier Matrix was passiert dannsoweit Firma vier hätten sie also eine Vertauschung ihrer Serie noch die die die sie müssen noch ?? vertauschenminus hoch dreieine vier mal vier Matrixsie da zyklisch durch tausend zehn sein Minuszeichenvor sich das Grab bei drei mal drei mit dem zyklisch durch tauschen und die Determinanteerhält den Wert Zimmer einmal zügig durch getauscht B nach A C nach B das A wieder hintendran gestellt und das konnte ich noch mal machendass sie jetzt zum Platz von Bdas AG zum Platz von Cund das B kommt hinten dran und es gibt auch diverse Möglichkeiten mit ein Minuszeichenwenn sich in den Klammern vertauschenbeim KreuzproduktFirma Minuszeichen das ist minusA mal C Kreuz B andersrum in den Klammernund das ist minusB malgerne Klammer vertauschen?? A Kreuz C und das ist minus jene Klammer vertauschen zehnmalWegkreuzwardas gibt sonst noch an Möglichkeiten für Möglichkeiten gibt es überhaupt ich habe drei Spaltenvektorenich auf drei Spalten verteilen kann ?? Möglichkeit zwei ??es gibt sechs Möglichkeiten die anzuordnen ?? Fakultät wir haben sechs Möglichkeiten geschrieben dass man alle das zum Sparproduktaus der Hand die Kombinationaus Vektorproduktund Skalarproduktsei sie müssen positiv mit der Reihenfolgein der Reihenfolge ist die Orientierung falsch