Interný produkt medzi dvoma vektormi

O bodový produkt medzi dvoma vektormi je reálne číslo, ktoré súvisí s veľkosťou týchto vektorov, to znamená s ich dĺžkou a uhlom medzi nimi. Na jeho výpočet je preto potrebné poznať ich dĺžky a uhol, ktorý tvoria.

Použitím roviny ako základu vektor označuje polohu, intenzitu, smer a smer. Preto sa používa v štúdiách mechaniky (fyziky) ako zástupca sily pôsobiacej na objekt.

Zvyčajným znázornením vektora je šípka, ktorá končí v bode. Súradnice tohto bodu sú považované za súradnice vektora počnúc od bodu O (0,0). Na reprezentáciu napíšeme v = (a, b). Vektor v = (1,2) je teda nakreslený nasledovne:

Vektorový príklad od počiatku
Vektorový príklad od počiatku

Ak chcete vypočítať dĺžku tohto vektora, zvážte pravý trojuholník, ktorý tvorí a jeho priemet na os x (alebo os y), ako je znázornené na nasledujúcom obrázku:

Dĺžka vektora v
Dĺžka vektora v

Volá sa dĺžka vektora v v vektorová norma alebo vektorový modul v a predstavuje ho | v |. Všimnite si, že norma vektora v = (a, b) je presne mierou prepony trojuholníka znázorneného na obrázku vyššie. Na výpočet tejto miery použijeme Pytagorovu vetu:

| v |2 =2 + b2

| v | = √ (a2 + b2 )

Produkt s dvoma vektorovými bodkami

Vzhľadom na dva vektory u a v je vnútorný produkt medzi nimi reprezentovaný symbolom a je definovaná ako:

= | u || v | · cosθ

Toto je druh násobenia medzi dvoma vektormi, nenazýva sa však produktom, pretože nejde o bežné násobenie, pretože zahŕňa uhol tvorený týmito dvoma vektormi.

Uhol medzi dvoma vektormi

Prvým výsledkom vyplývajúcim z vyššie uvedenej definície je uhol medzi dvoma vektormi. So skutočnými číslami „bodový súčin“, „u vektorová norma“ a „v vektorová norma“ je možné vypočítať uhol medzi vektormi u a v. Ak to chcete urobiť, stačí vykonať výpočty:

= | u || v | · cosθ

= cosθ
| u || v |

Preto, keď vnútorný produkt vydelíme normami vektorov u a v, nájdeme skutočné číslo odkazujúce na kosínus medzi týmito dvoma vektormi, a teda aj uhol medzi nimi.

Upozorňujeme, že ak je uhol medzi dvoma vektormi rovný, cosθ sa rovná nule. Vyššie uvedený produkt bude mať preto nasledujúci výsledok:

= 0

Z toho možno vyvodiť záver, že vzhľadom na dva vektory u a v budú ortogonálne, ak = 0.

Vnútorný produkt vypočítaný z vektorových súradníc

Ak vezmeme do úvahy dva vektory u = (a, b) a v = (c, d), bodový súčin medzi u a v je daný:

= = a · c + b. d

Vnútorné vlastnosti produktu

Vzhľadom na vektory u, v a w a reálne číslo α si všimnite:

i) =

To znamená, že vnútorný produkt vektorov je „komutatívny“.

ii) = +

Táto vlastnosť je porovnateľná s distributívnosťou násobenia pri sčítaní.

iii) = = α

Výpočet vnútorného súčinu medzi u a v vynásobený skutočným číslom α je rovnaký ako výpočet vnútorného súčinu medzi αv a u alebo medzi v a αu.

iv) = 0 <=> v = 0

Vnútorný súčin v s v je iba nula, ak v je nulový vektor.

v) ≥ 0 pre všetky v.

Vnútorný súčin v s v bude vždy väčší alebo rovný nule.


Autor: Luiz Paulo Moreira
Vyštudoval matematiku

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/produto-interno-entre-dois-vetores.htm

Vykorisťovanie v práci: Máte pocit, že vás zneužívajú? Zostaňte naladení!

Pocit sťažovania sa alebo nespokojnosti môže byť v pracovnom prostredí prítomný viac, ako si možn...

read more

Pracovné pravidlá sú pre ľudí s malými deťmi flexibilnejšie

Poslanec (predbežné opatrenie) schválila Poslanecká snemovňa tento utorok 30. augusta, čím sa fle...

read more

V Brazílii sa každý deň pesticídmi otrávi v priemere 50 detí

Podľa štúdie vykonanej pre nové vydanie atlasu „Geografia používania pesticídov v Brazílii a súvi...

read more