Analytische Geometrie-Vektorrechung in der Ebene-Skalarprodukt - Fläche - Winkel
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Beispiel Nr: 04
$\begin{array}{l}
\text{Gegeben:} \\ \text{Vektoren: }
\vec{A} =\left(
\begin{array}{c}
x_a \\
y_a \\
\end{array}
\right) \quad \vec{B} =\left(
\begin{array}{c}
x_b \\
y_b \\
\end{array}
\right) \\
\\ \text{Gesucht:} \\ \text{Länge der Vektoren:} \\ \text{Fläche des Parallelogramms} \\
\text{Skalarprodukt} \\
\\ \\ \textbf{Gegeben:} \\
\text{Vektor: }
\vec{A} =\left(
\begin{array}{c}
12 \\
9 \\
\end{array}
\right) \quad \vec{B} =\left(
\begin{array}{c}
4 \\
-1 \\
\end{array}
\right) \\
\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\
\text{Vektoren: }
\vec{a} =\left(
\begin{array}{c}
12 \\
9 \\
\end{array}
\right) \quad \vec{b} =\left(
\begin{array}{c}
4 \\
-1 \\
\end{array}
\right) \\
\bullet \text{Steigung} \\
m_s=\dfrac{y_a}{x_a}=\dfrac{9}{12}=\frac{3}{4} \\
m_b=\dfrac{y_b}{x_b}=\dfrac{-1}{4}=-\frac{1}{4} \\
\bullet \text{Länge der Vektoren:} \\
\left|\vec{a}\right| =\sqrt{x_a^2+y_a^2}=\sqrt{12^2+9^2} =15 \\
\left|\vec{b}\right| =\sqrt{x_b^2+y_b^2} =\sqrt{4^2+\left(-1\right)^2} =4,12 \\
\bullet \text{Skalarprodukt:} \\
\vec{a} \circ \vec{b}==\left( \begin{array}{c} 12 \\ 9 \\ \end{array} \right) \circ \left( \begin{array}{c} 4 \\ -1 \\ \end{array} \right) =12 \cdot 4 + 9 \cdot \left(-1\right) = 39 \\
\bullet \text{Fläche des Parallelogramms aus } \vec{a},\vec{b} \\
A= \left| \begin{array}{cc} 12 & 4 \\ 9 & -1 \end{array} \right| = 12 \cdot -1 - 9 \cdot 4 = -48 \\
\text{ Fläche des Dreiecks aus } \vec{a},\vec{b}\\
A=\frac{1}{2} \left| \begin{array}{cc} 12 & 4 \\ 9 & -1 \end{array}\right| =\frac{1}{2}(12 \cdot -1 - 9 \cdot 4) = -24 \\
\bullet \text{Schnittwinkel:} \\
\cos \alpha= \displaystyle\frac{ \vec{a} \circ \vec{b}}{ \left|\vec{a}\right| \cdot \left|\vec{b}\right|}\\
\cos \alpha= \dfrac{12 \cdot 4 + 9 \cdot \left(-1\right) }{\sqrt{12^2+9^2}\cdot\sqrt{4^2+\left(-1\right)^2}} \\
\cos \alpha= \left|\displaystyle\frac{39}{15 \cdot 4,12} \right| \\
\cos \alpha= \left| 0,631 \right| \\
\alpha=50,9 \\
\end{array}$