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/mathe/12897/aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

Bestimme einen Vektor so, dass er orthogonal zu dem gegebenen Vektor und nicht der Nullvektor ist.

Aufgabe 1

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Lösung
Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und Null ist.

Es lässt sich (zur Vereinfachung) annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 2

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 3

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 4

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Lösung
Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 5

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen, wegen . Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 6

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen, wegen . Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 7

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 8

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.

Aufgabe 9

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Voraussetzung
orthogonale Vektoren
Strategie

Schritte

In dieser Aufgabe möchtest du zu einem gegebenen Vektor einen orthogonalen Vektor finden. Also suchst du einen Vektor , sodass das Skalarprodukt zwischen und ist.

Es lässt sich annehmen. Dann erhältst du die Gleichung:

Durch Umformen siehst du, dass gelten muss:

Eine geeignete Wahl ist z.B gegeben durch und . Du erhältst also:

Du kannst jetzt die Probe machen, um nachzurechnen, dass die Vektoren tatsächlich senkrecht aufeinander stehen:

Anmerkung

Es gibt unendlich viele Vektoren , die erfüllen. Geometrisch bildet die Menge aller dieser Vektoren eine zu orthogonale Ebene.