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05.4 Vektorprodukt geometrisch


CC-BY-NC-SA 3.0

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Leerzeichenwas erzähltüberdas rechentechnischezum Vektorproduktkann ich es bestimmenwas für Rechenregeln geltensicher gerne anschauen was ist denn das wissen sie alle schon mit zufällig mal herleiten offiziellalles aus der Determinante es startetalles mit der Determinantemit dem Sparproduktund damit kann man sich jetzt auch noch überlegen was in das Vektorprodukt geometrischtutessich rechnerisch verhältnundie Nummer zweiunddreißignoch mal sicherheitshalber hingeschriebenalsospart ProduktdreiDreiervektorennebeneinander geschriebenist nichts anderes alsder erste Mal der zweite Kreuz der dritte so ist das Vektorproduktgebaut dass das funktioniert??das ist der Grunddes Produkts in Erscheinung tritt und will dasso zu schreiben istdaraus kann man jetzt sofort Sachen ableitenich werde nämlich zum Beispiel malA gleich Bwenn das für alle Vektoren gilt dann geht das auch wenn A gleich B istund damit finde ich etwas interessantes über das Vektorproduktnämlich findet diese Matrix habe denPCdann ist dasB malE Kreuz C für alle Vektoren B und Cwas lern ich damitkann ich das jetzt auch billig ausrechnenhier kuck ich mir einen spart an mit sehr mit den Kartenvektor Bden Vektor B und dem Kartenvektor Cdas jetztschon klardas wird null ein Determinante mit zwei gleichen Spalten das wird nullund damit lerne ichdas BSkalarproduktB Kreuz Cnull ist das Skalarproduktdiese Skalarproduktmuss Null sein weil es im Endeffekt eine Determinante mit zwei gleichen Spalten wird dasselbe geht natürlich auch mitzehnwenn sie C verdoppelnund damit habe ich folgendes gelernterst mal das hierBmal B Kreuz C ist nullwas heißt das geometrischin das Skalarproduktnull ist heißt das nichts anderes als dass die beiden senkrecht aufeinander stehen ich weiß es kann nicht anders sein als das B senkrechtauf B Kreuz CGsteht für alle Vektoren B und Cwenn ich das Vektorprodukt zu Bauaus derspart Produkt habe ich keine andere Chance als das Vektorprodukt senkrecht stehen mussauf dem ersten Faktor Meditation mit C rechnenKrise selber natürlich führt sie rauskeine große Überraschung ebenso muss geltendas Csenkrechtauf B Kreuz sind dasVektorproduktsteht also senkrecht auf beiden seinenFaktorendamit hat man schon meineerste gute Idee was ist denn so geometrischtut wenn ich einen Vektor B habeund einen Vektor C habemit mir das hiersteht das Skalarproduktsenkrechtdrauf könnte so zeigen es könnte so zeigenHauptsache es malsenkrecht auf den beiden so weit bin ich schon ich weiß das ist nichtder hier sein kann ??es muss senkrecht auf beiden Faktoren stehen schon deutlich eingeschränkt ?? ich weiß noch nicht wie lang es ist so lang ist es so lang und ich weiß nicht seit es in dieser Lage jetzt nach oben und zeigt es in dieser Lage nach unten?? ich weiß es musssenkrechtbeim Faktor stehendas nächste was man sich überlegen kann ist auch jetzt denn nach oben oder nach unten gehtnach dem C liegennundie besser dass die Antwort an die Antwort ist folgendeVerstädterung ?? kommtwenn ich die drei Vektoren nehme BCund B Kreuz C diese drei VektorenPCund das Vektorproduktdeshalb dieselbe Helligkeitwie die Standard Basisvektorhat dieselbeund in der Physik sind die rechts endlichInnigkeitE XYZ wenn die drei eine rechte Hand bilden müssen auch die drei eine rechte Hand bilden die sind ja in der Lageähm das WetterDaumendas C wäre derZeigefingerdann muss es nach oben gehender Mittelfingervermisst nach obenrechts endlich zu sein?? PC PC hatPCB Kreuz sie hat dieselbe Ähnlichkeit wie die Vektoren X Y Z die Standard Basisvektordas heißt ich kann mich hier schon auf die Richtung nach oben beschränken ich weiß noch nicht gelangaber ich weiß senkrecht auf den beiden undhier jetzt nach obenalsoDaumen und Zeigefinger und Mittelfingerwendendie drei Standard Basisvektormausorientiertsind was sie in der Physik besagtneunundneunzig Komma neun Prozent der Fälle sindarmeinmal indemman darauf kommen kannBeistrich müssen sie abstrus ausKomma wenn mal was denn so passiert?? Beispiel sechsunddreißigstenist es eigentlich klar sein Punkt so kommtich mal folgende Situation in ABCbilden eine rechte Handdrei Vektoren und dann guck ich mir mal die DeterminanteOrganismen darauf gemalt habewarist der Daumen sein dann kommt B als ZeigefingerWunschC kommt als MittelfingerPC sollte das fusioniert das wenn rechte Hand die müssen sich neunzig Grad seinhier die WinkelHauptsacherechte Handwenn ich in der SituationjetztdieDeterminanteausrechnenABCpositivoder negativdie solltepositiv seinwennman Fußnote unterbringenwenn dennwenn auch die drei hierdie XYZ eine rechte Hand bildenwenn das rechte an rechte Hand istrechts endlich alles oben rechts endlich in die drei sechzehn ?? es geht ja darumwas passiert wenn ich mitwas passiert wenn ich den Einheitswürfelumwandle in das parallele Buffetwas passiert mit dem Volumen und was passiert mit der Orientierungdas rechtzeitige Systemeinrichten ?? System bleiben wird dannist die Determinante positivsorechtserdie Determinante muss also positiv sein üblicherweisenicht ständigeChipsatz at Koordinatenhabe und guck ich mir an was das denn mit HaarmalB Kreuz Cmacht A mal B Kreuz C was hier steht ist also A mal B Kreuz CFreiburg das soll dafür ?? schreiben das es auf jeden Fall größer als nullFußnoteso was hier stehtist arm mal B Kreuz zehnso war das Vektorproduktgebautin welche Richtung muss also B Kreuz C zeigen in der Skizze der obenals ich weiß das dieDeterminantePositivesund ich weiß das die DeterminanteSkalarproduktvon ArmanikreuzC istdann muss B kreuzt sie so zeigenimmer wieder welche da muss B Kreuz C so zeigen dass der Winkel zwischen A und B Kreuz zehnkleiner als als neunzig Grad wenn überhaupt kann wie Kreuz sie nurso zeigen eine von diesen Richtungen senkrecht zu B senkrecht zu Ahier die Richtung auspackenmuss so zeigte er kann nichtso zeigen wäre diese Skalarproduktnegativbei der Winkelgröße bereits neunzig Grad zusenden Vektorprodukt und den Vektor Aund das in der Situation sich angucken was heißt das für die Ähnlichkeitwenn ich den Daumen in B Richtung nehmeund ich nehme denenZeigefingerden Zeigefingernehme ich an Daumen das es mein Zeigefingerin Zielrichtungeinsehen sie auch in der Tat das ist der Mittelfingerdas geht in Richtung des Mittelfingers das geht nicht in die negative Richtung des Mittelfingers das wird Geltungsbedürfnisgehtden Daumenerste Faktor Zeigefinger zweite Faktor der ?? ist das Vektorprodukt inmitten des Mittelfingerimmer davon ausgegangen dass EXIT und setztauch rechts endlich sinddaran sieht man in dieser Situationdas in der Tat wie Kreuz Cimmeräheine?? ja dieser seit es das B Kreuz C in der Reihenfolge B C B Kreuz sie ein rechtzeitiges System bildetwenn denn die Original BasisvektorCenterPunkt Teil des vorgesehenen Konzert umklammerte die besten Links endlich nehmenähmsich das selber überlegen ob man sich endlich kann ich mit ihr verstanden hatund sie das umgekehrtals ?? Eigenschaft des Skalarprodukt die dannihrbenötigt wirdich lerne dass das Vektorproduktnicht so weit weg liegen darf hier von dem A Fonds würde sich positiv werdenokay das ist dieRichtungsenkrecht zu beiden Faktorenund zwar so das erste Faktor zweite Faktor Vektorproduktrechte Hand bilden wennich sie zurzeit rechtshängig sindweiß immer noch nicht wie langdas ist daskompliziertestewahrscheinlich festzustellenwie lang das Vektorprodukt wirdjedoch auch wieder mit geometrischBild ein ziemlich schrägesspart Produktdreißig?? siebenunddreißigein ziemlich schräges spart Punkt folgendes spart Produktein Vektorprodukt als erste Spalteund ein Vektor und ein Vektor diese spart Produktdas sind erst malsehr fragwürdig Ausrufezeichenwas tunrein anschaulichoder dass sich das große Drama sein ich habe eine Kante B eine ganze zehndas erste Kantenimmt absurderweisedasVektorproduktvon den beiden guck einfach mal was passiertindes als mathematisches Experimentwas würdepassieren ?? ich gerne mal aufmachen muss passiert??eine Kante Bschon eine ganze zehn?? geschicktmöchte es nicht so ?? dass es aussieht ?? rechter Winkelalsoeine Kante zehnund jetzt B Kreuz C was ich schon weiß ist das B Kreuz Cmit den beiden ihreine rechte Hand bildet senkrecht auf beiden steht das heißtin dieser Richtungwo auch immerB Kreuz C liegenauf jedenfalls in der Zeichnung aufwärtsKomma dass meine Hypothese für B Kreuz zehnsenkrecht auf den beiden anderen auf jeden Fall und rechte Hand bilden senkrechtaufden beidendas weiß ichund jetztbilde ichdasVektorproduktund frage mich auch ?? was könnte denn das jetzt werden wir machen ?? Komma Test und Marsexperimentwas kann hierbei rauskommeneinmalkann ich mir die gemietete Situation angucken aber einfacher ist nochbin ich mir erst malmeine Rechenregeln angucke die ich vorher hatte was weiß ich hierüber ?? sie einfach nurvon den Rechenregeln hergehenals ersten Schrittist ganzglücklich wenn man einmal sich auf den Trick einlässt und sich an was allgemein gilt über das Vektorprodukt gebautdas Vektor Produkt allgemein so gebautdass so ein Determinantedrei Spalten wird erste Spalte Skalarproduktzwei Spalte Vektorprodukt dritte Spalte das muss natürlich auch hier geltendas muss seinerste Spalte B Kreuz zehnSkalarproduktzweite SpalteVektorproduktdritte Spalte muss auch hier gelten überraschend für das esnoch mal bin ich drei Spalten habe ABCspart Produkt in der Determinante war daserste Spalte mal zweite SpalteKreuz dritte Spalte genau das wenn ich an die erste Spalteist das Vektorprodukt muss natürlich auch Geldes muss für jede erste Spalte gelten als Erfinder das Vektorproduktstehtnunwie kann ich das vereinfachenbesteht das Skalarprodukt ein zwecklos mit sich selbstdas ist das Quadratder Längewas hier steht istnichtunwesentlich das was ich suche ich möchte wissen wie lang das Vektorprodukt ist gesticktes Quadrat davon bislangdas Vektorproduktlang ist dieser Fall das solche ?? wissen hier steht das Quadratinsofern gar nicht schlechtdieses mathematische Instrument durchzuführenwenn ich jetzt eine andere Chancehabediese Determinante auszurechnenhabe ich wasüber die Länge des Vektorprodukt gelernt ?? das geht jetzt wieder anschaulichhier suche ichOrientierung und Volumenfür das parallele Buffetmiteine Kante wie Kreuz C eine Kante B eine Kante Cdieses Parallelpilzdavon suche ich das Volumenund die OrientierungOrientierung gibt mir das Vorzeichendes Volumenmit dem Betragdas weitaus nicht ganz so gut gelungenandieses Volumenirgend eine Chancedieses Volumenauszurechnenwichtig ist dass dieser Winkel hier im allgemeinen nicht neunzig Grad ist das ist aber neunzig Grad als die Figur die ich habe sieht so aus ich habe ein Parallelogrammsie mit B und Callgemeinen Parallelogramm kein Rechteck das ist nicht neunzig Gradund auf dem Parallelogrammsenkrechtaufgebautist daserste spartsosenkrechthochgebundeneWinkel ist im allgemeinen nicht neunzig Graddavon ist das Volumen Fahrt von diesemgeometrischen Objektdiesen Fall haben so ein allgemeines Prismaeine Grundflächesenkrechtexplodiertdieselbe Fläche noch maldann wird das Volumen Grundfläche ?? für das es was ich hier habe die Grundfläche ist die Fläche meines Parallelogrammund die Höheist die Länge meinesVektorproduktwas ist der Trick an der Stelledas wieder zu erkennenals ich kanndiesesSparproduktauch anders ausrechnendas Volumen ist die Fläche des Parallelogrammdes Parallelogrammziermal die Höheneuer aber die Höheist die Länge von B Kreuz zehnundnetterweise stimmt das Vorzeichenwegen der rechten Handregel ist tatsächlich PlusDeterminanteausrechnenalso habe ich gelerntdie Fläche von diesem Parallelogrammwas von B und C im Raum aufgespannt wird ist ja noch mal sehenwie es noch mal Bdie Fläche vom Parallelogrammwas von B und C im Raum aufgespannt wirddie mal die Länge des VektorproduktistÜberraschung die Länge des Vektorprodukt ins Quadratwas sie sie daraus abdie Fläche mal die Länge ist die Länge ins Quadrat das heißtdie Fläche muss die Länge sein ?? steht die Länge mal die Menge Thüringens Quadratsflächedes Parallelogrammist die Menge des Vektorprodukt sechzehn hundertachtunddreißigdie dritte Eigenschaftdie dritte große geometrische Eigenschaft des Vektorprodukt die Länge des Vektorproduktist schlicht und ergreifend die Fläche des Parallelogrammwas von den beidenaufgespanntwirdim Raumniealso ich habe irgendwoB und ich habe irgendwosollte nach vorne zeigen ??nach hinten B C ich gucke mir das Parallelogramman ist nochmals sehe ich es noch mal Bdieses Parallelogrammim Raumnicht essen Fläche wissen willbrauche ich nur diesen Weg dazu nehmen B Kreuz C und bestimme die Längealso Wurzel ausX Komponente Quadrathundert Prozent Komponente von dem VektorproduktQuadratähmWurzeln daraus liefert mir diese Fläche im Raumwas vielleicht einheitstechnischenbisschen komisch ist eine Länge eines Rektorsist gleich der Flächebesitzen müssen komisch aus einer Länge sollte Metern gemessen werden eine mit einem eine Fläche soll den Quadratmetern gewiss werden namentlich genannt Punkt was hier passiert man Vektorproduktversteht Meter mal wieder es kommt tatsächlich Quadratmeter Haus nicht irritieren lassendas sie die Länge eines Rektors gebildet wird dieser Vektorhat die Einheit QuadratmeterRadio zurücksieht an denRechenregelnhier sehen Sie daswenn sie zweiVektoren mit der Einheit Meter multiplizierenim Vektorproduktkriegen sieQuadratmeterdas heißt die Menge wird auchabsurderweise Quadratmetersein und nichtwieder sein daran sieht man schon bisschen das das Vektorproduktkann das Normalenvektor istnunabschließend zum Vektorproduktdie übliche Formelsammlung Formelich mir das jetzt angucke die Fläche des ParallelogrammStatoildie kann ich ja ganz billig habensie gucken sicheine Höhe ansie gucken sich diesen Winkel anmehrerenwie langwie lang ist die Höhedes Parallelogramm jetzt anders ausrechnen ich möchte Grundlinie mal Höhe für das Parallelogrammbenutzenähm wie kriegen wir dieHöhe rausgenau hier ist der Sinus gefragtgegen Kathete durch Hypothenuse Hypothenuse ist Cder Sinus sagt gegenwärtig durch HypothekenmuseSinusfiich will aber nicht gegen der Dietrich über den muss ich für die gegen Katheter als solche also Sinusfi maldie Länge von zehnLänge der Prognosedas ist die Länge der Höheund die Fläche von dem ganzen ist Grundlinie mal Höhealso malB auch nochist die GrundlinieSinus Mercedes die Höhesicherheitshalbernicht ?? müssen Sie Artikel schreibe ich hier Betragstrichein der Winkelfall schon gemessen istdas kann sehr negativ und ich möchte nicht dass die Fläche negativ wird deshalb häufig der Betragstricheund damit hat man die übliche FormelsammlungFormel wenn sie das Vektorproduktnehmenund davon die Längebestimmenkriegen sie rausdas ist die Länge des einenmal die Länge des andernMalBetrag vom Sinusdie gesamte Mini sind sehr pingelig bei dem Track von Sinuses lernen wenn man programmiert in der Hälfte der Fälle ist der Sinus negativdas ist nicht das passende vom Sammlung erwartet wird amwenn B und Cfalsch rumliegen wenn ich den Winkel falsch rumesseist der Sinus negativ des Gedichten gesichertBetragstrichedas ist die übliche Formelsammlung Formel dazu Länge des VektorproduktistProdukt der Längen malden Sinus vom eingeschlossenen Winkel