Interní součin mezi dvěma vektory

Ó tečkový součin mezi dvěma vektory je reálné číslo, které souvisí s velikostí těchto vektorů, tj. s jejich délkou a úhlem mezi nimi. K jeho výpočtu je tedy nutné znát jejich délky a úhel, který tvoří.

Použitím roviny jako základu vektor označuje polohu, intenzitu, směr a směr. Proto se používá ve studiích mechaniky (fyziky) jako zástupce síly aplikované na objekt.

Obvyklou reprezentací vektoru je šipka, která končí v bodě. Souřadnice tohoto bodu jsou považovány za souřadnice vektoru počínaje od bodu O (0,0). Pro reprezentaci napíšeme v = (a, b). Vektor v = (1,2) je tedy nakreslen takto:

Vektorový příklad počínaje počátkem
Vektorový příklad počínaje počátkem

Chcete-li vypočítat délku tohoto vektoru, zvažte pravý trojúhelník, který tvoří, a jeho projekci na ose x (nebo ose y), jak je znázorněno na následujícím obrázku:

Délka vektoru v
Délka vektoru v

Volá se délka vektoru v v vektorová norma nebo vektorový modul v a je reprezentován | v |. Všimněte si, že norma vektoru v = (a, b) je přesně mírou přepony trojúhelníku znázorněného na obrázku výše. K výpočtu této míry použijeme Pythagorovu větu:

| v |2 =2 + b2

| v | = √ (a2 + b2 )

Produkt se dvěma vektorovými tečkami

Vzhledem k tomu, dva vektory u a v, je vnitřní produkt mezi nimi reprezentován a je definována jako:

= | u || v | · cosθ

Jedná se o druh násobení mezi dvěma vektory, nicméně se tomu říká produkt, protože se nejedná o běžné násobení, protože zahrnuje úhel tvořený těmito dvěma vektory.

Úhel mezi dvěma vektory

Prvním výsledkem vyplývajícím z výše uvedené definice je úhel mezi dvěma vektory. Se skutečnými čísly „tečkový součin“, „u vektorová norma“ a „v vektorová norma“ je možné vypočítat úhel mezi vektory u a v. Chcete-li to provést, stačí provést výpočty:

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

= | u || v | · cosθ

= cosθ
| u || v |

Proto, dělíme-li vnitřní produkt normami vektorů u a v, najdeme skutečné číslo odkazující na kosinus mezi těmito dvěma vektory a tedy úhel mezi nimi.

Všimněte si, že pokud je úhel mezi dvěma vektory rovný, cosθ se rovná nule. Výše uvedený produkt bude mít tedy následující výsledek:

= 0

Z toho lze usoudit, že vzhledem ke dvěma vektorům u a v budou ortogonální, pokud = 0.

Vnitřní produkt vypočtený z vektorových souřadnic

Vzhledem k dvěma vektorům u = (a, b) a v = (c, d) je bodový součin mezi u a v dán vztahem:

= = a · c + b · d

Vnitřní vlastnosti produktu

Vzhledem k vektorům u, v a w a reálnému číslu α si všimněte:

i) =

To znamená, že vnitřní produkt vektorů je „komutativní“.

ii) = +

Tato vlastnost je srovnatelná s distribučností násobení nad sčítáním.

iii) = = α

Výpočet vnitřního součinu mezi u a v vynásobený reálným číslem α je stejný jako výpočet vnitřního součinu mezi αv a u nebo mezi v a αu.

iv) = 0 <=> v = 0

Vnitřní součin v s v je pouze nula, pokud v je nulový vektor.

proti) ≥ 0 pro všechny v.

Vnitřní součin v s v bude vždy větší nebo roven nule.


Autor: Luiz Paulo Moreira
Vystudoval matematiku

Analytická geometrie: hlavní pojmy a vzorce

Analytická geometrie: hlavní pojmy a vzorce

Analytická geometrie studuje geometrické prvky v souřadnicovém systému v rovině nebo prostoru. Ty...

read more