To vektorer er givet ved a = 3,3 x - 6,4 y og b = -17,8 x + 5,1 y. Hvad er vinklen mellem vektor b og den positive x-akse?

To vektorer er givet ved a = 3,3 x - 6,4 y og b = -17,8 x + 5,1 y. Hvad er vinklen mellem vektor b og den positive x-akse?
Anonim

Svar:

#phi = 164 ^ "o" #

Forklaring:

Her er en mere stringent måde at gøre dette på (nemmere måde i bunden):

Vi bliver bedt om at finde vinklen mellem vektor # Vecb # og den positive #x#-akse.

Vi forestiller os, at der er en vektor, der peger i den positive #x#-axis retning, med magnitude #1# for forenklinger. Dette enhedsvektor, som vi kalder vektor # Veci #, ville være to dimensionelt

#veci = 1hati + 0hatj #

Det prikprodukt af disse to vektorer er givet af

#vecb • veci = bicosphi #

hvor

  • # B # er størrelsen af # Vecb #

  • #jeg# er størrelsen af # Veci #

  • # Phi # er vinklen mellem vektorerne, hvilket er det, vi forsøger at finde.

Vi kan omarrangere denne ligning for at løse vinklen, # Phi #:

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

Vi skal derfor finde prikkens produkt og størrelsen af begge vektorer.

Det prikprodukt er

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

Det størrelsesorden af 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 #

Vinklen mellem vektorerne er således

#phi = arccos ((- 17,8) / ((18,5) (1))) = farve (blå) (164 ^ "o"

Her er en nemmere måde at gøre dette på:

Denne metode kan bruges, da vi bliver bedt om at finde vinklen mellem en vektor og den positive #x#-axis, hvilket er hvor vi typisk måler vinkler fra alligevel.

Derfor kan vi simpelthen tage den inverse tangent af vektor # Vecb # for at finde den målte vinkel mod uret fra den positive #x#-akse:

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

Vi skal tilføje # 180 ^ "o" # til denne vinkel på grund af lommeregnerfejlen; # Vecb # er faktisk i sekund kvadrant:

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