Der Vortrag „Das Skalarprodukt: Aufgaben“ von Dipl.-Kfm. / Dipl.-Volksw. Rolf Stahlberger ist Bestandteil des Kurses „Lineare Algebra für Wirtschaftswissenschaftler*innen I“. Der Vortrag ist dabei in folgende Kapitel unterteilt:
Wie berechnen Sie das Skalarprodukt zweier Vektoren?
Ist die Summe der komponentenweise multiplizierten Vektoren gleich null, dann...
Wie lautet die Formel zur Bestimmung des cos(a,b) von zwei Vektoren a und b?
Wenn 3 Vektoren in einem Vektorraum von IR^4 linear unabhängig sind, dann...
Welche Aussage über drei Vektoren, die eine Orthogonalbasis bilden, ist wahr?
Steht der Vektor a orthogonal zu dem Vektor b, dann...
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... können wir noch die Längen der beiden Vektoren errechnen: Jetzt errechnen wir den Wert für x unmittelbar ...
... gilt: Wir können zuerst aTb berechnen: Nun können wir noch die Längen der beiden Vektoren errechnen: a T b=a⋅b⋅cos(a,b) −0,5=cos ...
... Dies tun wir komponentenweise und erhalten dann als Resultat 66: vgl. ähnlich Klausur März 2001 Aufgabe 5 x=5,6,7 ()T ⋅ ...
... also das Skalarprodukt errechnen und wissen bereits, dass dieser Wert gleich Null sein muss. Sonst wären die beiden Vektoren nicht orthogonal zueinander. vgl. ähnlich Klausur März 2010 Aufgabe 44 0=3x,x−12,3 ...
... noch zu untersuchen, ob sie paarweise (!) orthogonal (rechtwinklig) zueinander stehen. Man erkennt, dass die Vektoren in der Tat paarweise orthogonal sind und damit eine Orthogonalbasis bilden. (C) Die drei Vektoren bilden eine Orthonormalbasis. Bleibt noch die Länge der Vektoren zu prüfen. Sind alle Längen gleich Eins? Nein, ...
... Lösung: A) Um zu prüfen, ob eine Basis durch die drei Vektoren vorliegt, müssen wir schauen, ob der Nullvektor nur trivial dargestellt werden kann. Dann sind die drei Vektoren linear unabhängig. Das ist aber offensichtlich der Fall: A) ist also richtig, es liegt eine Basis des IR3 vor. Damit ist aber auch D) falsch. B) ist richtig, denn wir prüfen paarweise die Skalarprodukte der drei ...
... Lösung A): ist falsch, die drei Vektoren sind linear abhängig: Hier sollte man nicht „drauflosrechnen“, sondern mit einer Beobachtung zuerst versuchen weiterzukommen. In den ersten beiden Komponenten entspricht der Vektor c dem Zweifachen des Vektors a. Passt also leider nur nicht die dritte Komponente. Aber wir haben ja noch den Vektor b, der nur in der dritten Komponente ein Element enthält. Damit können wir nun die den Parameter vor b berechnen ...