Koordinatengeometrie im Raum - Skalarprodukt und Winkel, Matheübungen

Skalarprodukt zweier Vektoren, Orthogonalität, Winkel zwischen Vektoren, Innenwinkel im Dreieck - Lehrplan für 12. Klasse

Hilfe
  • Führe auf den Winkel zwischen zwei geeigneten Vektoren zurück.
  • Für den Winkel α zwischen zwei Vektoren (stelle sie dir in ihren Fußpunkten zusammengelegt vor, 0° ≤ α ≤ 180°) gilt:

    cos(α) = Skalarprodukt beider Vektoren : Produkt ihrer Längen

Berechne den gefragten Winkel im Dreieck ABC.
Achtung: Zwischenergebnisse nicht runden, sondern taschenrechnergenau weiterrechnen! Ergebnis(se) falls erforderlich auf die 1. Dezimalstelle gerundet eingeben!

  • A(2|13|0), B(-1|3|4), C(0|1|0)
    ∠A ≈
     
     
    °
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Skalarprodukt und Vektorprodukt
Lernvideo

Skalarprodukt und Vektorprodukt

Kanal: Mathegym
Wie berechnet man das Skalarprodukt zweier Vektoren und welche Art von Ergebnis liefert es?
#616

Das Skalarprodukt zweier Vektoren ist eine reelle Zahl (kein Vektor!).

Definiert wird es als Produkt ihrer Längen, multipliziert mit cos(α), wobei mit α der Winkel zwischen beiden Vektoren gemeint ist (stelle sie dir in ihren Fußpunkten zusammengelegt vor, 0° ≤ α ≤ 180°).

Noch einfacher lässt es sich berechnen, indem man die Koordinaten beider Vektoren zeilenweise multipliziert und die Produkte addiert.

Wie kann man feststellen, ob zwei Vektoren senkrecht zueinander sind?
#617
Zwei Vektoren (jeweils ungleich dem Nullvektor) stehen genau dann senkrecht zueinander, wenn ihr Skalarprodukt null ist.
Beispiel 1
Gegeben ist das Dreieck mit den Eckpunkten A(0|9|-1), B(-2|-5|3) und C(-2|-3|1). Prüfe, ob es sich um ein rechtwinkliges Dreieck handelt.
Beispiel 2

Bestimme k so, dass beide Vektoren senkrecht zueinander sind.

\[ \begin{pmatrix} 2 \\ k \\ 5 \end{pmatrix} \perp \begin{pmatrix} 3 \\ 4 \\ -6 \end{pmatrix} \]
Wie berechnet man den Winkel zwischen zwei Vektoren?
#618
Für den Winkel α zwischen zwei Vektoren (stelle sie dir in ihren Fußpunkten zusammengelegt vor, 0° ≤ α ≤ 180°) gilt:

cos(α) = Skalarprodukt beider Vektoren : Produkt ihrer Längen

Beispiel
v
=
1
−
3
4
 
     
 
w
=
0
7
−
8
 
     
 
∠
 
v
 
,
 
w
 
≈
 
?
 
°