Vektorer i rommet

Vektorer brukes mye i fysikk for å beskrive størrelser som har en bestemt størrelse og en bestemt retning.Bilderesultat for vector physicsBilderesultat for vectors physics

235-3D-vector

Relatert bilde 

 

 

En vektor fra origo til et punkt med koodinater kan skrives som:

v = OP = 2 i + 3 j + 5 k .

Mer generell:

ijk

1) Vektoralgebra

  1. s(u+v)=su+sv der u og v er vektorer og s er reelt tall.
  2. (s+t)u=su+tu  der u og v er vektorer og s og t er reelle tall.
  3. 1 ·u=u
  4. (1)u=u 
  5. 0 ·u=(null vektor)

2) Lengden til en vektor

Lengden til vektoren    

3) Skalarprodukt og vinkelen mellom to vektorer

Skalarprodukt:

der  er vinkelen mellom vektorene.

Skalarproduktet kan brukes til å bestemme vinkelen mellom to vektorer:

 

o Hva vil det si når   ?

o Enhetsvektors lang vektoren .

4)  Skalarprojeksjon og vektorprojeksjon langs

Skalarprojeksjonen til vektoren langs vektoren er lengden til langs :

Video

Vektorprojeksjonen til vektoren langs vektoren er vektor til langs :

projDeriv

Det gjelder:

Vektorprojeksjon - Video 1 - Video 2

Skalar og vektorprojeksjon - Eksempel

Skalar projeksjon er lengden til vektoren  langs  og vektorprojeksjonen er den horisontal komponenten til .

 

cross-prod2

3) Kryssprodukt - Animasjon

o Hva er kryssprodukt og hvordan man kan regne ut det?

o Hvordan kan man regne ut arealet en trekant utspent av to vektorer?

o Hvordan kan man regne ut arealet et parallellogram utspent av to vektorer?

o Retningsvektor, enhetstangentvektor og vektor enhetsnormalvektor

Høyrehånds regelen

Bilderesultat for cross product animation

 

 

 

 

 

 

5) Ligningen til en rettlinje på parameterframstilling form.  

gitt retning vektor  gjennom et kjent punkt :

,

6) Ligningen til et plan:

  • gitt normalvektor n=[a, b, c] gjennom et kjent punkt P0(x0,y0,z0):

  • gitt tre punkter  A, B og C med kjente koordinater.

Man finner normalvektoren og velger en av punktene for å sette opp ligningen til planet.

Hvordan kan man bestemme avstanden fra et punkt Q til et plan ved hjelp av skalarprojeksjon?

Det vil si  d er skalarprojeksjonen til vektoren PQ langs normalvektoren til planet (video).

 

avstand

 der   (enhetsvektor langs normalvektoren til planet).