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Aufgabe: Berechne den Winkel, den die gegebenen Vektoren einschließen.

u= (-1|5)  v= (6|-2)


Problem/Ansatz: Könnte mir jemand schrittweise erklären wie man diesen Winkel ausrechnet?

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Aloha :)

Für das Skalarprodukt von zwei Vektoren \(\vec a\) und \(\vec b\) gilt allgeimein:$$\vec a\cdot\vec b=\|\vec a\|\cdot\|\vec b\|\cdot\cos\angle(\vec a;\vec b)$$

Die beteiligten Größen rechnen wir für \(\vec a=\binom{-1}{5}\) und \(\vec b=\binom{6}{-2}\) aus

$$\vec a\cdot\vec b=\binom{-1}{5}\cdot\binom{6}{-2}=(-1)\cdot6+5\cdot(-2)=-16$$$$\|\vec a\|=\sqrt{(-1)^2+5^2}=\sqrt{26}$$$$\|\vec b\|=\sqrt{6^2+(-2)^2}=\sqrt{40}$$

und setzen sie ein:$$-16=\sqrt{26}\cdot\sqrt{40}\cdot\cos\angle(\vec a;\vec b)\quad\implies\quad\cos\angle(\vec a;\vec b)=-\frac{16}{\sqrt{26}\cdot\sqrt{40}}\approx-0,496139$$Die Arccos-Funktion liefert dann:\(\quad\varphi\approx119,74^\circ\).

Es ist stille Konvention, dass man den kleineren der beiden Schnittwinkel angibt, daher ist die erwartete Lösung eher:$$\varphi=180^\circ-119,74^\circ=60,26^\circ$$

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Es ist stille Konvention, dass man den kleineren der beiden Schnittwinkel angibt, daher ist die erwartete Lösung eher:$$\varphi=180^\circ-119,74^\circ=60,26^\circ$$

Das gilt nur für den Schnittwinkel zweier Geraden. Bei Vektoren kann der Schnittwinkel zwischen 0° und 180° loegen.

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α = ARCCOS(([-1, 5]·[6, -2]) / (|[-1, 5]|·|[6, -2]|)) = 119.74°

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