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

Jedna vektorová norma

Jedna vektorová norma

Norma jednoho vektoru je jiné jméno dané modul vektoru. Abychom porozuměli pojmu modulu nebo norm...

read more
Úhel mezi dvěma vektory

Úhel mezi dvěma vektory

Vektory jsou matematické objekty odpovědné za popis trajektorie bodů. Mnohokrát tyto body předsta...

read more
Barycentrum trojúhelníku: co to je a jak počítat

Barycentrum trojúhelníku: co to je a jak počítat

Ó barycentrumje jedním z významných bodů trojúhelník, což je zase jeden z nejjednodušších známých...

read more