[wiskunde] lineaire algebra

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 63

[wiskunde] lineaire algebra

Dag,

Ik heb de volgende vraag over lin. algebra.

Ik kreeg van mijn docent de volgende vraag:

''Gegeven vectoren a en b, met b ongelijk aan de nulvector.

a) De vector a kan worden geschreven als de som van twee vectoren: a =

a⊥+all (dus als de som van een vector loodrecht op b en een vector parallel

aan b). Bepaal nu een uitdrukking voor de constante c zodanig dat

all = cb.''

''all'' staat dus voor de vector parallel aan b.

Ik ben als volgt te werk gegaan.

a = a⊥ + all

dus all= a - a⊥

maar (a⊥) ⊥ (b) = 0

dus (a⊥)*(b) = 0

vervolgens substitueer ik a⊥ door (a - all)

dan krijg ik

((a - all)*(b) = 0

=> (a*b) - (all*b) = 0

dus (a*b) = (all*b) (?)

=> a = all

Ik weet dat ik het antwoord nog niet heb, maar mag ik b schrappen bij de vergelijking waar (?) achter staat?

Bedankt!

Berichten: 63

Re: [wiskunde] lineaire algebra

dit is een foutje : ''(a⊥) ⊥ (b) = 0"

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Nee, dat kan zomaar niet want er staat een scalair product en geen gewone vermenigvuldiging van getallen.

Maar aangezien b en a_|| veelvouden zijn van elkaar, geldt:
\(b \cdot a_\parallel = \left\| b \right\|\,\left\| {a_\parallel } \right\|\)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 63

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Ah, hartstikke bedankt.

De antwoord op de vraag is toch gewoon: c= all/b ?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Dat klopt natuurlijk, want je hebt c net gedefinieerd als de evenredigheidsconstante zodat a_||=cb.

Maar ik denk dat je een formule in functie van de (oorspronkelijk gegeven) a en b moet vinden...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 63

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Ja precies, dat dacht ik dus ook al.

Want eigenlijk wordt het antwoord dus zo weggeven.

Maar ik weet echt niet hoe ik met t gegeven; a = all + a⊥ verder moet manipuleren totdat ik bij all = c * b kom.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Je was goed begonnen en na je laatste stap (in plaats van "b" weg te delen, want dat kon niet) gaf ik:
\(b \cdot a_\parallel = \left\| b \right\|\,\left\| {a_\parallel } \right\|\)
Zodat:
\(b \cdot a = \left\| b \right\|\,\left\| {a_\parallel } \right\|\)
Je weet dat b en a_|| in elkaars verlengde liggen, dus (het getal) c vind je als verhouding van de normen van a_|| en b. Nu ben je er toch bijna?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 63

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Maar aangezien b en a_|| veelvouden zijn van elkaar, geldt:
\(b \cdot a_\parallel = \left\| b \right\|\,\left\| {a_\parallel } \right\|\)
Hmm, maar hoe leid je dit af dan?:
\(b \cdot a_\parallel = \left\| b \right\|\,\left\| {a_\parallel } \right\|\)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Je weet dat volgens het inproduct:
\(b \cdot a_\parallel = \left\| b \right\|\left\| {a_\parallel } \right\|\cos \alpha \)
Met alfa de hoek tussen deze vectoren, maar die is 0 (en dus de cosinus 1) want de vectoren zijn per definitie evenwijdig.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Wat doet een inproduct? Het inproduct tussen vectoren a en b is gelijk aan de grootte van a maal de projectie van b op a. Echter, omdat b en a// veelvouden van elkaar zijn, oftewel in elkaars verlengde liggen, is de projectie van a// op b hetzelfde als de grootte van a// zelf. In symbolen:

b.a//=|b||a//| cos(t) met t de hoek tussen vectoren b en a//. Die hoek is nul (want ze zijn veelvouden van elkaar), dus

b.a//=|b||a//|.

\\edit: TD was alweer eerder!
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 63

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Ooh, de cosinusregel.

Maar eerlijk gezegd zie ik de oplossing nog steeds niet.

Ik weet nog steeds niet wat ik eraan heb dat a//*b = a * b = ||a//||*||b||

Ik weet dat a// en b elkaars verlengde zijn, dus iets maal a// = ||a//||*||b|| of iets maal b = ||a//||*||b||

maar ik snap niet waarom het nou a// = c*b is en waarom niet bijvoorbeeld b = c * a//.

:D :P

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Oké, we zijn gebleven bij
\(\vec{a}\cdot\vec{b}=|\vec{a}_{//}||\vec{b}|\)
. Hieruit kun je een uitdrukking voor
\(|\vec{a}_{//}|\)
afleiden.

Je had eerder al bedacht dat
\(c=\frac{|\vec{a}_{//}|}{|\vec{b}|}\)
.

Combineer deze twee en je hebt je antwoord, uitgedrukt in alleen de gegeven vectoren a en b.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Je bent denk ik een beetje in de war. Sta me toe terug samen te vatten.

Voor elke niet-nulle vector b kan elke vector a geschreven worden als som van twee vectoren: een component die loodrecht op b staat en een component die volgens b ligt. Deze tweede component noteren we a_|| en volgens de definitie van deze component bestaat er een c zodat b = c.a_||, want ze zijn evenwijdig! Je kan natuurlijk net zo goed zeggen dat a_|| = c.b, deze c is gewoon het omgekeerde van de vorige!

Wat er nu gevraagd is, is om deze evenredigheidsconstante c (een getal, geen vector) uit te drukken met behulp van de oorspronkelijke vectoren a en b. Daarvoor ben je gekomen tot:
\(b \cdot a = \left\| b \right\|\,\left\| {a_\parallel } \right\|\)
En uit "a_|| = c.b" weet je dat c gegeven wordt door \(\frac{{\left\| {a_\parallel } \right\|}}{{\left\| b \right\|}}\). Kan je dit niet uit de vorige betrekking halen?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 63

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Bedankt.

Ik dacht dat ik juist niet mochten gebruiken dat c = |a//| / |b|

Maar nu heb ik hem, hartelijk bedankt TD en Phys en andere mensen voor jullie inspanning.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] lineaire algebra

Graag gedaan.

Je kan geen vectoren delen, maar wel de normen natuurlijk. Wat vind je uiteindelijk voor c?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer