Vektorrechnung/WHG Q1 Kurze Übungen zu Pfeilen und Vektoren und Vektorrechnung/WHG Q1 Vektorsubtraktion: Unterschied zwischen den Seiten

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__NOCACHE__
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====Pfeile====
{{2Spalten|
{{Box
{{Box
|Übung 1
|Merke
|<u>Beispiel:</u> Der Pfeil <math>\vec{AE}=\begin{pmatrix}2\\-1\end{pmatrix}</math> beschreibt den Weg vom Punkt <math>A =(0|2)</math> zum Punkt <math>E =(2|1)</math>.
|Die Addition des Vektors <math>\vec{a}</math> mit dem Gegenvektor von <math>\vec{b}</math> entspricht der Subtraktion bzw. Differenz:
<br>
<br>
Bestimmen Sie die Koordinaten der Pfeile
* <math>\vec{CD},</math>
* <math>\vec{GH},</math>
* <math>\vec{KF}.</math>


{{Lösung versteckt|
<math>\vec{a}+(-\vec{b})=\vec{a}-\vec{b}=\begin{pmatrix}a_1\\a_2\\a_3\end{pmatrix}-\begin{pmatrix}b_1\\b_2\\b_3\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}a_1-b_1\\a_2-b_2\\a_3-b_3\end{pmatrix}</math>.
* <math>\vec{CD}=\begin{pmatrix}1\\4\end{pmatrix}</math>
* <math>\vec{GH}=\begin{pmatrix}-2\\-2\end{pmatrix}</math>
* <math>\vec{KF}=\begin{pmatrix}2\\0\end{pmatrix}</math>
}}
|Üben}}
|
[[Datei:0 Abbildung 2.png|200|center|Abbildung 2]]
}}
<br>
{{2Spalten|
{{Box
|Übung 2
|
* Verändern Sie die Anfangs- und Endpunkte der Pfeile <math>\vec{AE}</math> und <math>\vec{RS}</math>. Beobachten Sie die Veränderungen in den Koordinaten.
* Stellen Sie einen Pfeil dar, dessen <math>x_1</math>-Koordinate negativ und dessen <math>x_2</math>-Koordinate positiv ist.
* Stellen Sie einen Pfeil dar, dessen Koordinaten beide negativ sind.
* Beschreiben Sie, worin sich verschiedene Pfeile unterscheiden können.
 
{{Lösung versteckt|
* -
* z. B. <math>\begin{pmatrix}-1\\2\end{pmatrix}</math>, d. h. eine Einheit nach links und zwei Einheiten nach oben.
* z. B. <math>\begin{pmatrix}-1\\-5\end{pmatrix}</math>, d. h. eine Einheit nach links und fünf Einheiten nach unten.
* Pfeile können verschiedene Längen besitzen, in verschiedene Richtungen zeigen und verschiedene Orientierungen haben.
}}
|Üben}}
|
<ggb_applet width="400" height="310" id="qy7ad73y" />
}}
<br>
 
====Vektoren====
{{Box
|Merke
|Alle Pfeile, die ''gleich lang'', ''parallel'' zueinander und ''gleich orientiert'' sind, gehören zur selben ''Verschiebung''. Sie lassen sich somit durch den selben '''Vektor''' beschreiben.
|Merksatz}}
|Merksatz}}
<br>
<br>
{{2Spalten|
{{2Spalten|
{{Box
{{Box
|Übung 3
|Aufgabe
|
In der Abbildung sind unterschiedliche Pfeile dargestellt. Ordnen Sie jeweils zu:
 
* Pfeile, die zum selben Vektor gehören.
* Pfeile, die gleich lang sind, aber nicht zum selben Vektor gehören.
* Pfeile, die parallel sind, aber nicht zum selben Vektor gehören.
* Pfeile, die parallel, gleich lang, jedoch entgegengesetzt orientiert sind.
 
{{Lösung versteckt|
* 1 und 12 ; 5 und 10
* 3, 4, 8 und 9 ; 2, 6 und 7
* 5, 11 und 13 bzw. 10, 11 und 13 ; 2 und 9
* 5 und 13 bzw. 10 und 13
}}
|Üben}}
|
[[Datei:0 Abbildung 3.png|200|center|Abbildung 3]]
}}
<br>
{{2Spalten|
{{Box
|Übung 4
|
|
Sie sehen hier einen Pfeil. Er entspricht der grafischen Darstellung einer Verschiebung bzw. eines '''Vektors''', dessen Koordinaten ebenfalls zu sehen sind.
* Ziehen Sie an den Vektoren <math>\vec{a}</math> und <math>\vec{b}</math>. Beobachten Sie dabei die Koordinaten von <math>\vec{a}</math>, <math>\vec{b}</math> und <math>\vec{c}</math>.  
 
* Verschieben Sie die Spitze von <math>\vec{a}</math> zur Spitze von <math>\vec{b}</math>. Welchen Vektor erhalten Sie?
* Lesen Sie mit Hilfe des Koordinatengitters die aktuellen Koordinaten des Anfangspunktes und des Endpunktes des Pfeiles ab. Nennen Sie dabei den Anfangspunkt am besten <math>A</math> und den Endpunkt <math>E</math>.
{{Lösung versteckt|Man erhält den Nullvektor <math>\vec{0}</math>}}
* Stellen Sie eine Vermutung über den Zusammenhang zwischen den Koordinaten des Anfangspunktes <math>A</math>, des Endpunktes <math>E</math> und des Vektors <math>\vec{v}</math> auf? Überprüfen Sie Ihre Vermutung für mindestens drei verschiedene Vektoren und notieren Sie Ihre Ergebnisse.
* Verschieben Sie die Spitze von <math>\vec{a}</math> zur Spitze von <math>-\vec{b}</math>. Was fällt Ihnen auf?
* Wie berechnet man die Koordinaten des Vektors, wenn Anfangs- und Endpunkt des Pfeiles allgemein gegeben sind: <math>A=(a_1|a_2)</math> und <math>E=(e_1|e_2)</math>? Geben Sie eine Rechenvorschrift an.
{{Lösung versteckt|Der Vektor <math>\vec{c}</math> entspricht einer Verdoppelung des Vektors <math>\vec{a}</math> bzw. des Vektors <math>-\vec{b}</math>}}
* Geben Sie auch eine Rechenvorschrift für die Berechnung der Koordinaten eines Vektors im Raum an (Vektoren mit drei Einträgen).
<!--Zusatz:
|Üben}}
* Weisen Sie durch Verschieben des Anfangspunktes von <math>\vec{a}</math> nach, dass auch hier eine Hintereinanderausführung der Vektoren zum Ergebnis <math>\vec{c}</math> führt.-->
|Arbeitsmethode}}
|
|
<ggb_applet width="400" height="310" id="dvzczzw6" />
<ggb_applet id="uwku9gbf" width="400" height="400" />
}}
}}
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{{Fortsetzung|weiter=Definition (Orts-)Vektor|weiterlink=WHG Q1 Vektorrechnung/WHG Q1 Definition (Orts-)Vektor|vorher=Pfeile und Vektoren|vorherlink=WHG Q1 Vektorrechnung/WHG Q1 Pfeile und Vektoren}}
{{Fortsetzung|weiter=Übungen|weiterlink=WHG_Q1_Vektorrechnung/WHG_Q1_Kurze Übungen zur Vektorsubtraktion|vorher=Gegenvektor|vorherlink=WHG_Q1_Vektorrechnung/WHG_Q1_Gegenvektor}}

Version vom 30. September 2020, 17:10 Uhr


Merke

Die Addition des Vektors mit dem Gegenvektor von entspricht der Subtraktion bzw. Differenz:

.


Aufgabe
  • Ziehen Sie an den Vektoren und . Beobachten Sie dabei die Koordinaten von , und .
  • Verschieben Sie die Spitze von zur Spitze von . Welchen Vektor erhalten Sie?
Man erhält den Nullvektor
  • Verschieben Sie die Spitze von zur Spitze von . Was fällt Ihnen auf?
Der Vektor entspricht einer Verdoppelung des Vektors bzw. des Vektors
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