Interaktiv MatematikVektorer, punkter och linjer i 2 dimensioner |
|
Vinkel mellan vektorer - lång version (Det finns också en kortare version om du vill ha mindre förklaringar eller bakgrund.) För att beräkna vinkeln mellan två vektorer behöver vi först definiera vad vi menar med vinkeln mellan två vektorer (vilket vi även gjorde i samband med skalärprodukten). Om de två vektorerna inte börjar på samma ställe kan man ju tycka att det inte finns någon vinkel mellan dem. Då kan man dock tänka sig att man parallellförflyttar den ena vektorn så att de börjar på samma ställe. Detta förändrar ju inte vektorn. Nu finns plötsligt två vinklar att välja mellan, en som är mindre än 180° och en som är större. Nu kommer vi överens om att vi alltid menar den mindre av dessa vinklar. Därför gäller att vinkeln q mellan två vektorer alltid är 0° £ q £ 180° . För att beräkna vinkeln utnyttjar vi nu att vi känner till två sätt att beräkna
skalärprodukten mellan två vektorer. Eftersom det ena sättet innehåller den
mellanliggande vinkeln q och det andra sättet inte gör det,
så kan vi kombinera dem för att finna vinkeln. Om vi har två vektorer u = (ux,
uy) och v = (vx, vy) med mellanliggande
vinkel q , så beräknar vi skalärprodukten så här: u· v = |u|× |v|× cosq , eller så här: u· v = ux× vx
+ uy× vy. Eftersom det är samma
skalärprodukt är de lika, och vi kan kombinera dem så här: |u|× |v|× cosq = ux× vx +
uy× vy. Detta ger oss att cosq = (ux× vx
+ uy× vy) / (|u|× |v|), eller slutligen |
|
Här bredvid ser du ett exempel på detta. Vektorerna kallas som ovan u och v, och är betecknade med en blå respektive röd pil. Vektorn u finns även med parallellförflyttad så att den börjar där v börjar. Däremellan är vinkeln utritad med en lila båge. Du kan nu ta tag i vektorerna u och v med musen och förändra dem. Du ser då hur vinkeln hänger med och förändras. Flytta nu runt vektorerna, och se till att du får en bild av vad vinkeln mellan vektorer innebär. Notera speciellt att vinkeln aldrig blir större än 180° . |
|
Prova nu gärna att själv räkna på detta med papper och penna, genom att hitta på några vektorer, beräkna vinkeln mellan dem, och pricka in dem i koordinatsystemet. Genomför detta både genom att räkna med komponenter, och genom att mäta vinklar. Tillbaka till Vektorer, punkter och linjer i 2 dimensioner. |