
Vektory: skalárny súčin

Skalárny súčin vektorov \vec{u} a \vec{v} označujeme \vec{u}\cdot \vec{v}. Pre vektory \vec{u}, \vec{v} s veľkosťami \left| \vec{u} \right| a \left| \vec{v} \right|, ktoré spolu zvierajú uhol \alpha, je skalárny súčin definovaný nasledovne:
\vec{u}\cdot \vec{v}=\left| \vec{u} \right|\cdot\left| \vec{v} \right|\cdot \cos \alpha
Vlastnosti skalárneho súčinu
- Výsledkom skalárneho súčinu dvoch vektorov je číslo (teda skalár).
- Skalárny súčin nulového vektora s ľubovoľným iným vektorom je vždy rovný 0.
- Skalárny súčin vektorov, ktoré sú na seba kolmé, je tiež rovný nule.
Výpočet pomocí súradníc
Ak máme súradnice vektorov \vec{u}=(u_1;u_2), \vec{v}=(v_1;v_2), potom hodnota ich skalárneho súčinu je:
u_1\cdot v_1+u_2 \cdot v_2
Poznámka: ďalšie typy súčinu vektorov
Okrem skalárneho súčinu existujú aj iné typy súčinu vektorov (vektorový, zmiešaný), preto je dôležité písať o aký súčin ide.
Príklad: skalárny súčin vektorov
Určite skalárny súčin vektorov, ak platí: \left| \vec{u} \right|=4, \left| \vec{v} \right|=3 a vektory zvierajú uhol 60°.
- Vzorec: \vec{u}\cdot \vec{v}=\left| \vec{u} \right|\cdot\left| \vec{v} \right|\cdot \cos \alpha
- Dosadíme známe hodnoty: \vec{u}\cdot \vec{v}=4\cdot3\cdot \cos 60°=4\cdot3\cdot\frac{1}{2}=6
Určenie uhla zvieraného dvomi vektormi
S využitím vzťahu pre skalárny súčin môžeme určiť uhol vektorov: \cos \alpha=\frac{\vec{u}\cdot \vec{v}}{\left| \vec{u} \right|\cdot\left| \vec{v} \right|}
Príklad: uhol zvieraný vektormi
Určite uhol vektorov \vec{u}=(3;3) a \vec{v}=(2;0).
- Platí \cos \alpha=\frac{\vec{u}\cdot \vec{v}}{\left| \vec{u} \right|\cdot\left| \vec{v} \right|}.
- Pomocou známych súradníc vektorov vieme vypočítať skalárny súčin \vec{u}\cdot\vec{v} a veľkosti vektorov \left| \vec{u} \right|, \left| \vec{v} \right|:
- \vec{u}\cdot \vec{v}=u_1\cdot v_1+u_2 \cdot v_2=3\cdot2+3\cdot0=6
- \left| \vec{u} \right|=\sqrt{u_1^2 + u_2^2}=\sqrt{3^2+3^2}=\sqrt{18}
- \left| \vec{v} \right|=\sqrt{v_1^2 + v_2^2}=\sqrt{2^2+0^2}=\sqrt{4}
- Dosadíme tieto hodnoty do vzťahu pre výpočet \cos \alpha:
- \cos \alpha =\frac {6}{\sqrt{18}\cdot\sqrt{4}}=\frac{6}{3\sqrt{2}\cdot2}=\frac{1}{\sqrt{2}}
- Uhol vektorov je 60°.
Zatvoriť