4.2. Vektorprodukt i koordinater

Relevanta dokument
{ 1, om i = j, e i e j = 0, om i j.

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

Vektorgeometri för gymnasister

Vektorgeometri för gymnasister

Vektorgeometri för gymnasister

Lösningsförslag till skrivningen i Vektorgeometri (MAA702) måndagen den 30 maj 2005

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

Linjär Algebra, Föreläsning 2

Vektorgeometri för gymnasister

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

Inför tentamen i Linjär algebra TNA002.

1 Ortogonalitet. 1.1 Skalär produkt. Man kan tala om vinkel mellan vektorer.

Linjär Algebra, Föreläsning 2

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI Delkurs

LÖSNINGAR LINJÄR ALGEBRA LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK


Vi definierar addition av två vektorer och multiplikation med en reell skalär (tal) λλ enligt nedan

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

1. (Dugga 1.1) (a) Bestäm v (3v 2u) om v = . (1p) and u =

En vektor är mängden av alla sträckor med samma längd och riktning.

Slappdefinition. Räkning med vektorer. Bas och koordinater. En vektor är mängden av alla sträckor med samma längd och riktning.

Lösningsförslag till skrivningen i Vektorgeometri (MAA702) Måndagen den 13 juni 2005

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

Föreläsning 3, Linjär algebra IT VT Skalärprodukt

Vektorgeometri för gymnasister

1 Linjära ekvationssystem. 2 Vektorer

Determinant Vi förekommer bokens avsnitt, som handlar om determinanter eftersom de kommer att användas i detta avsnitt. a 11 a 12 a 21 a 22

Vektorgeometri för gymnasister

Vektorgeometri för gymnasister

16. Linjära avbildningar

Linjär algebra och geometri I

Vektorgeometri för gymnasister

M0043M Integralkalkyl och Linjär Algebra, H14,

Mer om analytisk geometri

Föreläsningsanteckningar Linjär Algebra II Lärarlyftet

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

Geometriska vektorer

1 Vektorer i koordinatsystem

Studiehandledning till. MAA123 Grundläggande vektoralgebra

3i)z 2013(1 ) och ge i det komplexa talplanet en illustration av lösningsmängden.

Linjär algebra och geometri 1

LÖSNINGAR TILL LINJÄR ALGEBRA kl 8 13 LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK. 1. Volymen med tecken ges av determinanten.

Linjär Algebra F14 Determinanter

Stöd inför omtentamen i Linjär algebra TNA002.

8. Euklidiska rum 94 8 EUKLIDISKA RUM

1. (a) Bestäm alla värden på c som gör att matrisen A(c) saknar invers: c 1

Lösningar till utvalda uppgifter i kapitel 8

Exempel :: Spegling i godtycklig linje.

September 13, Vektorer En riktad sträcka P Q, där P Q, är en pil med foten i P och med spetsen i Q. Denna har. (i) en riktning, och

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

Linjär algebra kurs TNA002

Vektorerna är parallella med planet omm de är vinkelräta mot planets normal, dvs mot

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

Lösningar till MVE021 Linjär algebra för I

16. Linjära avbildningar

Linjär Algebra 764G01: Kommentarer och läsanvisningar till kursboken

19. Spektralsatsen Spektralsatsen SPEKTRALSATSEN

Exempel :: Spegling i godtycklig linje.

Föreläsning 13 Linjär Algebra och Geometri I

Beräkna determinanten för produkten MMM Skissa, och bestäm arean av, det i det komplexa talplanet belägna området

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

Linjär Algebra, Föreläsning 9

. (2p) 2x + 2y + z = 4 y + 2z = 2 4x + 3y = 6

LINJÄR ALGEBRA II LEKTION 6

För ingenjörs- och distansstudenter Linjär Algebra ma014a ATM-Matematik Mikael Forsberg

e = (e 1, e 2, e 3 ), kan en godtycklig linjär

LINJÄRA AVBILDNINGAR

Lösningar till utvalda uppgifter i kapitel 1

Vektorgeometri för gymnasister

Linjär algebra och geometri I

1 som går genom punkten (1, 3) och är parallell med vektorn.

Analys o Linjär algebra. Lektion 7.. p.1/65

Vektorgeometri. En vektor v kan representeras genom pilar från en fotpunkt A till en spets B.

Veckoblad 1, Linjär algebra IT, VT2010

November 24, Egenvärde och egenvektor. (en likformig expansion med faktor 2) (en rotation 30 grader moturs)

Matematiska Institutionen KTH. Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra, SF1604, den 15 mars 2012 kl

SF1624 Algebra och geometri

1. Beräkna determinanten

Vektorgeometri för gymnasister

e 3 e 2 e 1 Kapitel 3 Vektorer i planet och i rummet precis ett sätt skrivas v = x 1 e 1 + x 2 e 2

14. Minsta kvadratmetoden

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra, SF1604, den 12 mars 2013 kl

Vektorer. Kapitel 1. Vektorbegreppet. 1.1 Låt u=(4,0, 1,3) och v=(2,1,4, 2). Beräkna vektorn 2u 3v.

KOKBOKEN 1. Håkan Strömberg KTH STH

Prov i matematik Civilingenjörsprogrammen EL, IT, K, X, ES, F, Q, W, Enstaka kurs LINJÄR ALGEBRA

Vektorgeometri för gymnasister

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) , 8 13.

Provräkning 3, Linjär Algebra, vt 2016.

14 september, Föreläsning 5. Tillämpad linjär algebra

6. Matriser Definition av matriser 62 6 MATRISER. En matris är ett rektangulärt schema av tal: a 11 a 12 a 13 a 1n a 21 a 22 a 23 a 2n A =

October 9, Innehållsregister

Bestäm den matris B som löser ekvationen = 1 2

November 17, 2015 (1) en enda lsg. Obs det A = 1 0. (2) k-parameter lsg. Obs det A = 0. k-kolonner efter sista ledande ettan

Vektorer. Vektoriella storheter skiljer sig på ett fundamentalt sätt från skalära genom att de förutom storlek också har riktning.

Explorativ övning Vektorer

DEL I. Matematiska Institutionen KTH. Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra II, SF1604, den 15 mars 2010 kl

tal. Mängden av alla trippel av reella tal betecknas med R 3 och x 1 x 2 En sekvens av n reella tal betecknas med (x 1, x 2,, x n ) eller

3. Lös ekvationen 3 + z = 3 2iz och ge i det komplexa talplanet en illustration av lösningsmängden.

Transkript:

4 Vektorprodukt i koordinater 5 4 Vektorprodukt i koordinater Nästa sats visar hur vi kan räkna med vektorprodukt i en ON-bas Satsen följer av Definition 4 samt räknelagrna i Sats 44 Sats 45 Låt e = {e, e, e } vara en ON-bas i ett positivt orienterat högersystem Då gäller att e e = e e =e! e e e = e e e = e e =e! e 4 e e = e e = e e = 0 e =e! e Exempel 46 Låt u = e x y z Bestäm vektorprodukten u v och v = e x y z vara givna i ON-basen e = {e, e, e } Lösning: Eftersom u = x e + y e + z e och v = x e + y e + z e gäller att (x e + y e + z e ) (x e + y e + z e ) = x x (e e ) +x y (e e )+x z (e e ) +y x (e e )+y y (e e ) +y z (e e ) +z x (e e )+z y (e e )+z z (e e ) Enligt Sats 45 försvinner första, femte och nionde termen ovan, så att x y (e e ) +x z (e e ) +y x (e e ) =e = e = e +y z (e e ) +z x (e e ) +z y (e e ) =e =e = e Utnyttjar vi Sats 45 tillsammans med räknelagarna i Sats 44 får vi att x y e x z e y x e + y z e + z x e z y e

6 4 VEKTORPRODUKT Om vi samlar de termer som hör ihop får vi (y z z y )e +(z x x z )e +(x y y x )e (4) Vi ser att uttrycket (4) som ger kryssprodukten mellan två vektorer är ganska komplicerat Att dessutom försöka komma ihåg det är inte det lättaste Därför är det lämpligt att ta fram ett schema som gör det enklare för oss att beräkna en vektorprodukt på Ett sätt är att använda sig av följande beteckning: a b c d = ad bc (korsmultiplikation!) Med denna beteckning kan paranteserna i (4) skrivas: y z y z = y z z y, x z x z = x z z x, x y x y = x y y x Därmed kan vektorprudukten i (4) beräknas enligt: y z y z e x z x z e + x y x y e (4) Slutligen behöver vi veta vilka element som skall stå i respektive schema Detta löser vi genom att skriva om vektorprodukten (4) med hjälp av ett utvidgat schema där även basvektorerna återfinns, dvs e e e x y z (44) Låt oss sammanfatta hur vi räknar vektorprodukt u v Vi sätter upp schemamed basvektorerna på :a raden, u på :a raden och v på :e raden enligt e e e x y z Vi går längs :a raden i schemat och tar ner basvektorerna en i taget, byter tecken på :a termen och summerar: e e e x y z e e e x y z + e e e x y z Nu stryker vi ur schemat den rad och den kolonn som e:na stod på (dvs står på): y z y z e x z x z e + x y x y e Korsmultiplikationen på schemat ger slutligen att (y z z y )e +(z x x z )e +(x y y x )e

4 Vektorprodukt i koordinater 7 Exempel 47 Beräkna u v om u = e och v = e 4 5 6 (e ON-bas) Lösning: Vi beräknar u v genom att sätta upp ett schema med basvektorerna på :a raden, u på :a raden och v på :e raden enligt e e e Vi går längs :a raden i schemat och tar ner basvektorerna en i taget, byter tecken på :a termen och summerar: e e e e e e + e e e Vi stryker ur schemat den rad och den kolonn som e:na stod på (dvs står på) och får e 5 6 e 4 6 + e 4 5 Ett schemaräknar vi ut med korsmultiplikation, så att e ( 6 5 ) e ( 6 4 ) + e ( 5 4 ) = e +6e e, eller på vektorform e 6 En kontroll visar att u v är ortogonal mot både u och v

8 4 VEKTORPRODUKT Exempel 48 I Exempel 0 i kompendiet Vektorer, linjer och plan använde vi skalärprodukten till att bestämma alla vektorer u som är ortogonala mot v = och v = 0 Bestäm alla u genom att använda vektorprodukten (ON-bas) Lösning: Om vektorerna är givna i en ON-bas e = {e, e, e },såär e e e u = v v = 0 = e 0 e 0 + e = e + e e Alltså är u = En kontroll visar att u v och u v Exempel 49 Låt e = {e, e, e } vara en positiv orienterad ON-bas i rummet Bestäm en ny positiv orienterad ON-bas {f, f, f }, sådan att första basvektorn f är parallell med vektorn e +e +e = e Lösning: Vi ska tydligen bestämma ett reellt tal λ, så att f = λ(e +e +e )=λe och f = Eftersom vektorn e +e +e har längden + + =, så väljer vi λ =/ och får därmed att f = e Nu väljer vi den andra basvektorn f sådan att f f och f = Här finns många vektorer att välja bland Låt tex f = e För att mängden {f, f, f } skall bli positiv orienterad ON-bas väljer vi sista basvektorn till e e e f = f f = / / / / / / = e

4 Vektorprodukt i koordinater 9 Exempel 40 Låt vektorerna u = x y z, v = x y z och w = ON-basen e = {e, e, e }Beräkna skalärprodukten u (v w) x y z vara givna i Lösning: Enligt Exempel 4, så följer att e e e v w = = y z e x z e + x y e Skalärprodukten ges därmed av y u (v w) = (x e + y e + z e ) z e x z = y z x x z y + x y z e + x y e Vi skriver detta som ett utvidgat schema u (v w) = x y z (45) Schemat i (45) är vad vi kallar för determinanten för tillhörande matris x y z A = Vi återkommer till determinantbegreppet i Kapitel 8 Exempel 4 Beräkna determinanten 7 8 9 Lösning: Vi beräknar determinantens värde genom att följa de steg som ledde till (45): = 7 8 9 7 8 9 7 8 9 + 7 8 9 = {stryk den rad och kolonn som står på} = 5 6 8 9 4 6 7 9 + 4 5 7 8 = (5 9 6 8) (4 9 7 6) + (4 8 7 5) = 0