Hur man hittar en vektor som är vinkelrät

För att konstruera en vektor som är vinkelrät mot en annan given vektor kan du använda tekniker baserade på punktprodukten och tvärprodukten av vektorer. Punktprodukten för vektorerna A = (a1, a2, a3) och B = (b1, b2, b3) är lika med summan av produkterna för motsvarande komponenter: A ∙ B = a1_b2 + a2_b2 + a3_b3. Om två vektorer är vinkelräta är deras punktprodukt lika med noll. Tvärprodukten från två vektorer definieras som A × B = (a2_b3 - a3_b2, a3_b1 - a1_b3, a1_b2 - a2 * b1). Korsprodukten av två icke-parallella vektorer är en vektor som är vinkelrät mot dem båda.

Skriv ner en hypotetisk, okänd vektor V = (v1, v2).

Beräkna punktprodukten för denna vektor och den angivna vektorn. Om du får U = (-3,10) är punktprodukten V ∙ U = -3 v1 + 10 v2.

Ställ in punktprodukten lika med 0 och lösa en okänd komponent i termer av den andra: v2 = (3/10) v1.

Välj valfritt värde för v1. Låt till exempel v1 = 1.

Lös för v2: v2 = 0,3. Vektorn V = (1,0,3) är vinkelrät mot U = (-3,10). Om du väljer v1 = -1 får du vektorn V ’= (-1, -0.3), som pekar i motsatt riktning för den första lösningen. Dessa är de enda två riktningarna i det tvådimensionella planet vinkelrätt mot den givna vektorn. Du kan skala den nya vektorn till vilken storlek du vill. För att till exempel göra det till en enhetsvektor med magnitud 1 skulle du konstruera W = V / (magnitude of v) = V / (sqrt (10) = (1 / sqrt (10), 0.3 / sqrt (10).

instagram story viewer

Välj valfri godtycklig vektor som inte är parallell med den angivna vektorn. Om en vektor Y är parallell med en vektor X, är Y = a * X för någon icke-noll konstant a. För enkelhetens skull, använd en av enhetsbasisvektorerna, till exempel X = (1, 0, 0).

Beräkna tvärprodukten för X och U med U = (10, 4, -1): W = X × U = (0, 1, 4).

Kontrollera att W är vinkelrätt mot U. W ∙ U = 0 + 4 - 4 = 0. Att använda Y = (0, 1, 0) eller Z = (0, 0, 1) ger olika vinkelräta vektorer. De ligger alla i det plan som definieras av ekvationen 10 v1 + 4 v2 - v3 = 0.

Teachs.ru
  • Dela med sig
instagram viewer