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Finden Sie einen Vektor, der auf \( \left(\begin{array}{l}1 \\ 1 \\ 0\end{array}\right) \) und auf \( \left(\begin{array}{l}0 \\ 1 \\ 1\end{array}\right) \) orthogonal steht und die Länge 3 hat.

Aufgabe:


Problem/Ansatz:

Ich weiß wie man orthogonal berechnet, aber wie löse dieses Beispiel? …

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Beste Antwort

Aloha :)

Der unbekannte Vektor \((x;y;z)^T\) soll orthogonal zu den gegebenen Vektoren sein:

$$\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}=0\implies x+y=0\implies x=-y$$$$\begin{pmatrix}0\\1\\1\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}=0\implies y+z=0\implies z=-y$$Damit können wir alle orthogonalen Vektoren angeben:$$\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}=\left(\begin{array}{r}-y\\y\\-y\end{array}\right)=y\cdot\left(\begin{array}{r}-1\\1\\-1\end{array}\right)$$

Wir müssen \(y\) noch so wählen, dass der Vektor die Länge \(3\) hat:$$3\stackrel!=\sqrt{(-y)^2+y^2+(-y)^2}=\sqrt{3y^2}=\sqrt3\cdot|y|\implies |y|=\sqrt3\implies y=\pm\sqrt3$$

Damit haben wir 2 Lösungenvektoren gefunden:$$\vec v_1=\left(\begin{array}{r}-\sqrt3\\\sqrt3\\-\sqrt3\end{array}\right)\quad;\quad\vec v_2=\left(\begin{array}{r}\sqrt3\\-\sqrt3\\\sqrt3\end{array}\right)$$

Avatar von 152 k 🚀
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Ich weiß wie man orthogonal berechnet

Mach dass.

Dann multipliziere den Vektor mit dem Kehrwert seiner Länge. Der resultierende Vektor hat dann die Länge 1. Multipliziere diesen mit 3.

Avatar von 107 k 🚀
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Löse zunächst das LGS$$1\cdot x + 1\cdot y+ 0\cdot z = 0\\0\cdot x+1\cdot y+1\cdot z=0$$ und multipliziere einen Lösungsvektor \(\neq 0\) mit einem Skalar, so dass

die Länge \(=3\) wird.

Avatar von 29 k

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