Analytische Geometrie – die neusten Beiträge

Zusammenhang Skalarprodukt und Winkel?

Hallo liebe Matheexperten,

ich beschäftige mich derzeit mit der Herleitung der Winkelbestimmung für zwei Vektoren. Dabei haben wir diese Herleitung bekommen:

Jetzt frage ich mich, warum die Umformung der beiden blauen Gleichungen so gilt. Warum ist also das Skalarprodukt von zwei Vektoren gleich mit dem Produkt der Beträge der Vektoren, wenn diese parallel und gleich gerichtet sind?

Leider haben wir auch keine wirkliche Defintion für das Skalarprodukt bekommen und es stattdessen vielmehr als „Mittel zum Zweck“ für die Bestimmung einer möglichen Orthogonalität gesehen.

Dieses Video bezeichnet das Skalaprodukt als „Produkt eines projezierten Vektors B auf einen Vektor V mit dem Vektor V“ (https://youtu.be/LyGKycYT2v0?si=pdMU_K0nO6LqqqfE, 1:43 min)

Würde das dann im Umkehrschluss bedeuten, dass sich der Betrag der Projektion des Vektors B auf den Vektor V dem tatsächlichen Betrag des Vektors B annähert, wenn der Winkel zwischen dem Vektor B und dem Vektor V gegen null läuft?

Wäre das dann auch die Erklärung dafür, dass die Vektoren B und V parallel und richtungsgleich sein müssen, damit die blau unterstrichene Gleichung so gilt?

Ich habe versucht, diese „Regel“ selbst mit Beispielen zu beweisen, bin aber leider erfolglos…

LG

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Geometrieschwäche?

Hallo liebe gutefrage-Community,

ich bin jetzt Mathematikstudent im ersten Semester. Ich habe oft an Mathematikolympiaden, sowie dem BuWe Mathematik teilgenommen. Während ich die Aufgaben im Bereich Alegbra und Analysis, beziehungsweise eigentlich in allen Bereichen außer Geometrie immer einigermaßen gut gelöst bekomme, fällt mir bei mir eine regelrechte Geometrieschwäche auf. Man nehme diese klassichen Aufgaben wie (hier nur eine Symbolaufgabe, ich möchte nicht konkret über die Aufgabe diskutieren)

Nicht nur konnte ich fast nie Aufgaben dieses Typs lösen, ich hänge sogar immer schon dabei, einen Ansatz zu finden. Diese Aufgaben sind der Grund, warum ich nie wirklich weit kam, bei diesen Wettbewerben.

Woran kann das liegen? Diese Schwäche? Normalerweise löse ich Mathematikaufgaben immer sehr visuell. Ich kann mir diese Aufgaben auch immer gut veranschaulichen, habe aber einfach nicht den richtigen Impuls in mir, der mir zur Lösung verhilft.

Ein wenig besser wurde es dann, als ich begonnen habe, mir das ganze jedes einzelne Mal in ein Koordinatensystem zu übertragen und so die klassische Geometrie wieder in eine für mich greifbare Form der Gleichungen und Funktionen zu bringen. Das wird aber oft sehr hässlich. Geht es manchen von euch ähnlich? Ich sehe dann immer die Beispiellösungen, die mit irgendwelchen, für mich völlig fremden Sätzen der Geometrie selbstverständlich argumentieren. Immer sind die Lösungen schöner und effizienter als meine, wenn ich überhaupt eine finde. Es ist wie eine andere Welt, diese Geometrie. Wie kann ich mir das aneignen?

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LGS Frage?

Ich kann doch nicht 2 Gleichungen (jeweils 3 Variablen)in eine Gleichung (mit 4 Variablen) einsetzen mit den EinsetzungsVerfahren, wenn die Gleichungen, die ich dafür benutze 2 mal mit sich selbst addiert habe um einmal die eine Variable und das andere Mal die andere Variable weg zu eliminieren, um sie dann einzusetzen.

Es geht in meinem Fall um Ebenengleichungen, die beide in Parameterform sind und miteinander gleichgesetzt wurden. Hier in dem Fall sind ja schon Nullen, sodass man nichts mehr eliminieren muss, aber was wenn keine da sind, dann bin ich halt zu der gerade gestellten Frage gekommen, weil wenn man das mit dem Gauss-Verfahren machen würde, dann kann man ja nur die Gleichungen addieren, die gleich viele Nullen als Koeffizienten haben, sonst macht man sich die Stufenform kaputt, aber hier so wie im Bild mit Einsetzung Verfahren muss man ja selber nachdenken und da gibt es keine Stufenform. Normal denke ich mir man kann das von oben beschriebenen nicht durchführen, weil die gleiche Information benutzt wurde sozusagen, aber die Gleichungen sind ja nicht mehr äquivalent, was bedeutet die Lösungsmenge ist nicht gleich und es sollte eigentlich doch klappen und es kann sich nichts rauskürzen, wie wenn ich z.B.y-1=x in y=x+1 einsetze, was einfach nur eine wahre Aussage macht, aber nicht das LGS löst

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