To vektorer er gitt av a = 3,3 x - 6,4 y og b = -17,8 x + 5,1 y. Hva er vinkelen mellom vektor b og den positive x-aksen?

To vektorer er gitt av a = 3,3 x - 6,4 y og b = -17,8 x + 5,1 y. Hva er vinkelen mellom vektor b og den positive x-aksen?
Anonim

Svar:

#phi = 164 ^ "o" #

Forklaring:

Her er en mer streng måte å gjøre dette på (enklere måte på bunnen):

Vi blir bedt om å finne vinkelen mellom vektoren # Vecb # og den positive # X #-akser.

Vi vil forestille oss at det er en vektor som peker på det positive # X #-aksis retning, med størrelsesorden #1# for forenklinger. Dette enhetsvektor, som vi kaller vektor # Veci #, ville være to dimensjonalt

#veci = 1hati + 0hatj #

De prikkprodukt av disse to vektorene er gitt av

#vecb • veci = bicosphi #

hvor

  • # B # er størrelsen på # Vecb #

  • #Jeg# er størrelsen på # Veci #

  • # Phi # er vinkelen mellom vektorene, som er det vi prøver å finne.

Vi kan omarrangere denne ligningen for å løse vinkelen, # Phi #:

#phi = arccos ((vecb • veci) / (bi)) #

Vi må derfor finne punktproduktet og størrelsene av begge vektorer.

De prikkprodukt er

#vecb • veci = b_x i_x + b_yi_y = (-17,8) (1) + (5.1) (0) = farge (rød) (- 17.8 #

De omfanget av hver vektor er

# b = sqrt ((b_x) ^ 2 + (b_y) ^ 2) = sqrt ((- 17,8) ^ 2 + (5,1) ^ 2) = 18,5 #

#i = sqrt ((i_x) ^ 2 + (i_y) ^ 2) = sqrt ((1) ^ 2 + (0) ^ 2) = 1 #

Dermed er vinkelen mellom vektorene

#phi = arccos ((- 17.8) / ((18.5) (1))) = farge (blå) (164 ^ "o" #

Her er en lettere måte å gjøre dette på:

Denne metoden kan brukes siden vi blir bedt om å finne vinkelen mellom en vektor og den positive # X #-aks, som er hvor vi vanligvis måler vinkler uansett.

Derfor kan vi bare ta den inverse tangenten til vektoren # Vecb # for å finne vinkelen målt mot klokka fra den positive # X #-akser:

#phi = arctan ((5.1) / (- 17.8)) = -16.0 ^ "o" #

Vi må legge til # 180 ^ "o" # til denne vinkelen på grunn av kalkulatorfeilen; # Vecb # er faktisk i sekund kvadrant:

# -16.0 ^ "o" + 180 ^ "o" = farge (blå) (164 ^ "o" #