Հեղինակ:
Peter Berry
Ստեղծման Ամսաթիվը:
15 Հուլիս 2021
Թարմացման Ամսաթիվը:
1 Հուլիս 2024
![Calculus III: Two Dimensional Vectors (Level 1 of 13) | Basics](https://i.ytimg.com/vi/fkXR6AynVeQ/hqdefault.jpg)
Բովանդակություն
Եթե մաթեմատիկոս կամ գրաֆիկական ծրագրավորող եք, հավանաբար ստիպված կլինեք գտնել անկյունը տրված երկու վեկտորների միջև: Այս հոդվածում wikiHow- ը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է դա անել:
Քայլեր
2-րդ մասի 1-ը. Գտեք անկյունը երկու վեկտորի միջև
Վեկտորի սահմանում: Գրեք ձեր ունեցած երկու վեկտորների մասին բոլոր տեղեկությունները: Ենթադրենք, որ դուք ունեք միայն դրանց ծավալային կոորդինատների նշված պարամետրերը (որոնք կոչվում են նաև բաղադրիչներ): Եթե արդեն գիտեք վեկտորի երկարությունը (մեծությունը), կարող եք բաց թողնել ստորև ներկայացված որոշ քայլեր:- Օրինակ ՝ երկչափ վեկտոր = (2,2) և երկչափ վեկտոր = (0,3): Դրանք կարող են գրվել նաև որպես = 2ես + 2ժ և = 0ես + 3ժ = 3ժ.
- Չնայած այս հոդվածի օրինակում օգտագործվում են երկչափ վեկտորներ, հետևյալ հրահանգները կարող են կիրառվել ցանկացած քանակի չափսերով վեկտորների վրա:
Գրիր կոսինուսային բանաձեւը: Երկու անկյունների միջև θ անկյունը գտնելու համար մենք սկսում ենք այդ անկյան համար կոսինուս գտնելու բանաձևով: Ստորև կարող եք իմանալ այս բանաձևի մասին կամ պարզապես գրել այն այսպես.- cosθ = (•) / (|||| ||||)
- |||| նշանակում է «վեկտորի երկարություն»:
- • երկու վեկտորների մասշտաբային արտադրանքն է. Սա կբացատրվի ստորև:
Հաշվեք յուրաքանչյուր վեկտորի երկարությունը: Պատկերացրեք ուղղանկյունը կազմված է վեկտորի x, y բաղադրիչներից և բուն վեկտորից: Վեկտորը կազմում է եռանկյունու հիպոթենուսը, ուստի դրա երկարությունը գտնելու համար մենք օգտագործում ենք Պյութագորասի թեորեմը: Փաստորեն, այս բանաձևը հեշտությամբ կարելի է տարածել ցանկացած քանակի չափսերի վեկտորի վրա:- || դու || = դու1 + դու2, Եթե վեկտորը ունի ավելի քան երկու տարր, ապա պարզապես անհրաժեշտ է շարունակել ավելացնել + u3 + դու4 +...
- Այսպիսով, երկչափ վեկտորի համար, || դու || = √ (ու1 + դու2).
- Այս օրինակում |||| = √ (2 + 2) = √ (8) = 2√2. |||| = √(0 + 3) = √(9) = 3.
Հաշվեք երկու վեկտորի սկալային արդյունքը: Գուցե դուք սովորել եք վեկտորի բազմացման մեթոդը, որը հայտնի է նաև որպես scalar սա Scalar արտադրանքը դրանց բաղադրության համեմատ հաշվարկելու համար յուրաքանչյուր ուղղությամբ ուղղությամբ բաղադրիչները բազմապատկեք, ապա ավելացրեք ամբողջ արդյունքը:- Գրաֆիկական ծրագրի համար խնդրում ենք այցելել խորհուրդներ ՝ նախքան հետագա ընթերցելը:
- Մաթեմատիկայի մեջ • = դու1գ1 + դու2գ2, որտեղ, u = (u1, դու2) Եթե վեկտորը ունի ավելի քան երկու տարր, ապա պարզապես ավելացրեք + u3գ3 + դու4գ4...
- Այս օրինակում • = u1գ1 + դու2գ2 = (2)(0) + (2)(3) = 0 + 6 = 6, Սա վեկտորի և վեկտորի մասշտաբային արտադրանքն է:
Արդյունքները դրեք բանաձևում: Հիշեք, որ cosθ = (•) / (|||| || ||): Այժմ մենք գիտենք և՛ մասշտաբային արտադրանքը, և՛ յուրաքանչյուր վեկտորի երկարությունը: Մուտքագրեք դրանք բանաձևում `անկյան կոսինուսը հաշվարկելու համար:- Մեր օրինակում, cosθ = 6 / (2√2 * 3) = 1 / √2 = 2/2:
Գտեք անկյունը ՝ ելնելով նրա կոսինուսից: Դուք կարող եք օգտագործել arccos կամ cos ֆունկցիան հաշվիչի մեջ `հայտնի կոս արժեքից գտնելու համար θ: Որոշ արդյունքներով կարող եք գտնել անկյունը ՝ հիմնվելով միավորի շրջանի վրա:- Օրինակում, cosθ = √2 / 2. Անկյունը գտնելու համար ձեր հաշվիչի մեջ մուտքագրեք «arccos (√2 / 2)»: Կամ, անկյունը կարող եք գտնել միավորի շրջանի վրա, cosθ = √2 / 2 դիրքում: Դա ճիշտ է դրա համար θ = /4 կամ 45º.
- Ամեն ինչ համադրելով ՝ վերջնական բանաձևն է. Անկյուն θ = արկոզին ((•) / (|||| || ||))
2-րդ մաս 2-րդ. Անկյունային բանաձևի որոշում
Հասկացեք բանաձեւի նպատակը: Այս բանաձևը չի բխել գոյություն ունեցող կանոններից: Փոխարենը, այն ձևավորվում է որպես մասշտաբային արտադրանքի և երկու վեկտորների անկյունի սահմանում: Նույնիսկ այդ դեպքում դա կամայական որոշում չէր: Վերադառնալով հիմնական երկրաչափությանը ՝ մենք կարող ենք հասկանալ, թե ինչու է այս բանաձևը տալիս ինտուիտիվ և օգտակար սահմանումներ:- Ստորև բերված օրինակներում օգտագործվում են երկչափ վեկտորներ, քանի որ դրանք ամենադյուրինն են հասկանալի և պարզ: Եռաչափ կամ ավելի վեկտորներն ունեն հատկություններ, որոնք սահմանված են գրեթե նման ընդհանուր բանաձևերով:
Վերանայեք կոսինուսի թեորեմը: Դիտարկենք մի սովորական եռանկյունի, որի անկյունը a և b կողմերն են, հակառակ կողմը c: Կոսինուսի թեորեմում նշվում է, որ c = a + b -2abկոս(θ) Այս արդյունքը բավականին պարզ է ստացվում հիմնական երկրաչափությունից:
Միացրեք երկու վեկտոր ՝ կազմելով եռանկյունի: Թղթի, վեկտորի և վեկտորի վրա նկարիր զույգ երկչափ վեկտորներ, որոնց θ-ն անկյուն է: Եռանկյուն ստեղծելու համար նկարեք երրորդ վեկտորը այս երկուսի միջեւ: Այլ կերպ ասած, նկարիր այնպիսի վեկտոր, որը + =: Վեկտոր = -.
Գրեք այս եռանկյան կոսինուսի թեորեմը: Փոխարինեք մեր «վեկտորային եռանկյունու» կողային երկարությունը Կոսինուսի թեորեմի մեջ.- || (ա - բ) || = || ա || + || բ || - 2 || ա || || բ ||կոս(θ)
Վերաշարադրել սկալային արտադրանքով: Հիշեք, որ մասշտաբային արտադրանքը մյուսի վրա մեկ վեկտորի պատկերն է: Վեկտորի սկալային արտադրանքն իր հետ չի պահանջում պրոյեկցիա, քանի որ այստեղ ուղղության մեջ տարբերություն չկա: Դա նշանակում է • = || ա || Օգտագործելով սա, մենք վերաշարադրում ենք հավասարումը.- (-) • (-) = • + • - 2 || ա || || բ ||կոս(θ)
Հաջողությամբ վերաշարադրեց նույն բանաձևը: Ընդլայնել բանաձևի ձախ կողմը, ապա պարզեցնել ՝ անկյուններ գտնելու համար օգտագործվող բանաձևը ստանալու համար:- • - • - • + • = • + • - 2 || ա || || բ ||կոս(θ)
- - • - • = -2 || ա || || բ ||կոս(θ)
- -2 (•) = -2 || ա || || բ ||կոս(θ)
- • = || ա || || բ ||կոս(θ)
Խորհուրդներ
- Արժեքները փոխելու և խնդիրը արագ լուծելու համար օգտագործեք այս բանաձևը ցանկացած զույգ երկչափ վեկտորների համար. Cosθ = (u1 • գ1 + դու2 • գ2) / (√ (ու1 • ու2) • √ (գ1 • գ2)).
- Եթե աշխատում եք համակարգչային գրաֆիկական ծրագրակազմի հետ, հավանականությունը մեծ է, որ դուք պետք է միայն մտածեք վեկտորների չափի մասին ՝ առանց անհանգստանալու դրանց երկարության մասին: Օգտագործեք հետևյալ քայլերը ՝ հավասարումը կրճատելու և ձեր ծրագիրն արագացնելու համար.
- Յուրաքանչյուր վեկտորը նորմալացրեք այնպես, որ դրանք հավասար լինեն 1-ին: Դա անելու համար վեկտորի յուրաքանչյուր բաղադրիչ բաժանեք իր երկարությամբ:
- Ձեռք բերեք սկալարի նորմալացված արտադրանքը նախնական վեկտորի փոխարեն:
- Քանի որ երկարությունը 1 է, մենք կարող ենք բացառությունից դուրս բերել երկարության տարրերը: Վերջապես, ստացված անկյան հավասարումը arccos է (•):
- Կոսինուսի բանաձևի հիման վրա մենք կարող ենք արագորեն պարզել `անկյունը սուր է կամ բարակ: Սկսեք cosθ = (•) / (|||| ||||) բառից:
- Հավասարության ձախ և աջ կողմերը պետք է ունենան նույն նշանը (դրական կամ բացասական):
- Քանի որ երկարությունը միշտ դրական է, cosθ- ը պետք է ունենա նույն նշանը, ինչ scalar արտադրանքը:
- Հետևաբար, եթե ապրանքը դրական է, ապա cosθ- ը նույնպես դրական է: Մենք գտնվում ենք միավորի շրջանի առաջին քառորդում ՝ θ <π / 2 կամ 90º -ով: Գտնելու անկյունը սուր անկյունն է:
- Եթե սկալային արտադրանքը բացասական է, cosθ- ը բացասական է: Մենք գտնվում ենք միավորի շրջանի երկրորդ քառորդում ՝ π / 2 <θ ≤ π կամ 90º <θ ≤ 180º: Դա է բանտի անկյունը: