Vektoren, orthogonal zu a und b (bitte um Hilfe)?

5 Antworten

Weg ohne das Kreuzprodukt:

Sei v=(x|y|z) ein Vektor der Menge O:={ v | v*a=0 und v*b=0) der orthogonalen Vektoren zu a und b.

Dann muss gelten:

x+4z=0 und 4x-y+2z=0

Die erste Gleichung umgestellt (x=-4z) und in die zweite eingesetzt liefert y=-14z.

v hat also die Gestalt (-4z|-14z|z). Die Komponenten hängen nur von z ab. Alle Vielfachen des Vektors (-4|-14|1) (man kann auch (4|14|-1) nehmen) sind also orthogonal zu a und b.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Höheres Fachsemester

Wenn du das Kreuzprodukt nicht kennst oder nicht hattest, dann kannst du ein Gleichungssystem aufstellen und lösen.

Sei (x,y,z) der Vektor, der auf a und b orthogonal steht. Dann gilt

  1. (x,y,z) . (1, 0, 4) = 0, da (x,y,z) orthogonal auf a,
  2. (x,y,z) . (4,-1,2) = 0, da (x,y,z) orthogonal auf b.

Damit hast du die beiden Gleichungen:

x + 4 * z = 0

4*x - y + 2*z = 0

Erste Gleichung nach x auflösen und in die zweite einsetzen:

4(-4*z) - y + 2*z = 0

<=> -14*z - y = 0

Das nach y auflösen:

y = -14*x

Dann hast du als Ergebnis, in Abhängigkeit von z:

x = -4*z
y = -14*z
z = z

Damit ist die Menge aller Vektoren, die orthogonal auf a und b sind

z * (-4, -14, 1)

mit einem beliebigen Wert z.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium und Promotion in Angewandter Mathematik

die Aufgabe is ziemlich easy.

1) Möglichkeit über das Vektorprodukt (Kreuzprodukt)

Formel a kreuz b=c

Die Vektoren a(ax/ay/az) und b(bx/by/bz) spannen ein Paralleleogramm auf,wo dann der Vektor c(cx/cy/cz) senkrecht (orthogonal) auf der Fläche steht ,auf den Vektoren a und b.

Lösung mit meinem Graphikrechner (GTR,Casio) c(4/14/-1)

Den Vektor c kann man nun mit einem Skalar (Zahl) multiplizieren oder dividieren

Beispiel: 2*(4/14/-1)=8/28/-2 oder dividiert durch 2 ergibt (2/7/-1/2) usw.

ergibt unendlich viele Möglichkeiten

2) Möglichkeit über das Skalarprodukt a*b=ax*bx+ay*by+az*bz=0

1) ax*cx+ay*cy+az*cz=0

2) bx*cx+by*cy+bz*cz=0

Wir haben hier 3 Unbekannte,cx,cy und cz und 2 Gleichungen,also unendlich viele Möglichkeiten.

Wir setzen cz=1

1) 1*cx+0*cy+4*1=0

2) 4*cx+(-1)*cy+2*1=0

ergibt

1) 1*cx+0*cy=-4

2) 4*cx-1*cy=-2

Lösung mit meinem GTR cx=-4 und cy=-14 und cz=1

c(-4/-14/1 multipliziert mit -1 ergibt (-1)*(-4/-14/1)=(4/14/-1) 

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Hallo,

kennst du das Kreuzprodukt?

Du bildest das Kreuzprodukt a x b , dann bekommst du als Ergebnis den Vektor (4/14/-1). Alle Vielfachen dieses Vektors sind dann senkrecht zu a und b.

Gruss

Hallo,

t*Kreuzprodukt von a und b.

Herzliche Grüße,

Willy