Matematikere og fysikere ofte behov for å finne vinkelen mellom to gitte vektorer. Mens det er lett å finne vinkelen mellom to vektorer i samme plan ved å tegne en skisse, finne vinkelen mellom 3D vektorer kan være litt vanskeligere. Denne artikkelen beskriver metoden for å finne ut vinkelen mellom to vektorer, enten i to dimensjoner eller tre.
Trinn
Bestem vektorer
- 1Bestem vektorer du må bruke for å finne vinkelen. Si to vektorer OM og OQ OM> skjærer hverandre i punktet O, og du må beregne vinkelen MOQ. Du må bruke vektorer OM og OQ OM>, ikke MO eller QO MO>. Hvis du vet MO, multiplisere det med -1 (negativ) for å gi OM MO,> og bruke det.
Finn skalarproduktet
Finn skalarproduktet (eller dot produkt) av de to vektorer. Hvis du ikke vet hvordan du skal beregne skalarproduktet mellom to vektorer, her er hvordan:
- 1Identifiser komponentene av vektoren i hver retning. Dersom vektoren er gitt som en kolonnevektor, representerer den første raden vanligvis x-aksen, den andre raden y-aksen, og den tredje rad langs z-aksen. Dersom vektoren er gitt i skjema I x + y j i> z + k, koeffisientene i, j, k,> og k representerer størrelsene av komponentene langs x-, y-, og z-aksene henholdsvis (i, j, k> og k er enhetsvektorene langs x-, y-, og z-aksene henholdsvis).
- 2Multipliser komponentene i begge vektorer langs x-aksen med hverandre. Deretter multiplisere komponentene i begge vektorer langs y-aksen med hverandre, og gjør det samme for de komponentene langs z-aksen.
- 3Legg de tre multiplikasjon produkter sammen. Dette er det skalare produkt av de to vektorer. Skalarproduktet, eller "", av to vektorer er en veldig nyttig kvantitet i geometri og fysikk. For nå, vi bare bruke den til å hjelpe til med beregninger på vinkelen mellom to vektorer. I en to-dimensjonal vektor, er komponenten langs z-aksen lik null, slik det skalare produkt blir funnet ved å vurdere komponentene langs x-og y-aksene.
Beregn magnitude
- 1Beregne størrelsen av de to vektorer ved å bruke formelen A = 2 b 2 + 2 + 2 c d, der a er størrelsen på vektoren, og b, c og d er mellom størrelsene av komponentene i de tre retninger. I en to-dimensjonal vektor, vil d være lik null.
Finn vinkelen
- 1Input verdiene beregnet ovenfor inn denne formelen: cosθ = ab / | a | | b |
- 2Utlede inverse cos.
- 3Ferdige.
Tips
- Du kan bruke denne metoden for å beregne vinkler i 3D-diagrammer ved å behandle sidene som vektorer og vi vet at vektor behandles som frie vektorer.