Vektorprodukt Skalarprodukt, Orthogonalität

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Vektorprodukt
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Skalarprodukt, Orthogonalität
Erklärung
Schließen zwei Vektoren
werden:
→
a
→
und
b
einen Winkel
ϕ
ein, so kann dieser folgendermaßen berechnet
→
a
cos(ϕ) =
→
| |
|a |
| |
⋅
⋅
→
b
→
| |
|b |
| |
| |
Handelt es sich hierbei um einen rechten Winkel, so sagt man, dass die Vektoren orthogonal
sind. Man schreibt in diesem Fall auch
→
a
⊥
→
b
.
Das Skalarprodukt ist eine reelle Zahl, die zwei Vektoren
das Skalarprodukt zweier Vektoren so berechnen:
a 
1


a2


a 
3
Weiterhin gilt: Zwei Vektoren
→
a
∘
b 
1


b2


= a1
⋅
b1 + a2
⋅
→
a
und
→
b
b2 + a3
⋅
zugeordnet wird. Du kannst
b3
b 
3
und
→
b
heißen orthogonal, wenn ihr Skalarprodukt gleich Null ist.
Rechenregeln
→
a
∘
→
⋅ ∘
∘
→
r
→
b = b
a
→
∘
⋅ ∘
∘
→
→
→
c
a + b
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a
b = r
→
(
→
(
a
→
)
= c
→
b
)
→
→
a + c
∘
→
b
1 von 2
Beispiel
1


2


3
∘
2


2


= 2 + 4 + 6 = 12
2
Vektorprodukt
Erklärung
Es gibt außerdem eine Möglichkeit, zwei Vektoren
du einen Vektor
→
c
→
und
a
→
b
so miteinander zu verrechnen, dass
erhältst, der orthogonal zu beiden Vektoren ist. Diesen Vektor
mit Hilfe des Vektorproduktes. Für das Vektorprodukt der beiden Vektoren
a 
1
b 
1
a
2




a2


×
a 
3
Beispiel
2
3
 1




1


4
×

1


1
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=

4
 2
⋅ − ⋅
⋅ − ⋅
⋅ − ⋅
1
3
1
4
1

2
1
1
3


b2

=
b 
3
 1
=



12
 2
−
−
−

a3
a
1
4 



2

3 
=


⋅ − ⋅
⋅ − ⋅
⋅ − ⋅
−
−
b3
a3
b2 
b1
a1
b3
b2
a2
b1 
→
a
und
→
c
→
b
erhältst du
gilt:


3
10


1
2 von 2
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