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Aufgabenstellung:

Finde alle Vektoren , welche die folgenden Eigenschaften erfüllen:

  1. Die Länge von entspricht
  2. Der Winkel zwischen und der -Achse beträgt
  3. Die Orthogonalprojektion von auf eine Gerade ist .

Lösungsweg:

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Der gesuchte Vektor hat die Form

. Stelle eine Gleichung für den Betrag (Länge) von auf:

. Bilde den Winkel zwischen und der -Achse. Nutze, das die -Achse durch den Einheitsvektor beschrieben werden kann.

. Nutze die Orthogonalprojektion, um eine weitere Information zu ermitteln:

Normiere zunächst den Vektor der Geraden.

Stelle die Projektion mit und auf.

Setze und in die Gleichung (1) ein, um zu bestimmen:

Fasse deine Berechnungen zu einem finalen Ergebnis zusammen:

Es gibt Vektoren, welche die geforderten Bedingungen erfüllen: und

Lösung:

Es gibt Vektoren, welche die geforderten Bedingungen erfüllen: und