Matematikere og fysikere har ofte brug for at finde vinklen mellem to givne vektorer. Mens det er nemt at finde vinklen mellem to vektorer i samme plan ved at tegne en skitse, finde vinklen mellem 3D vektorer kan være lidt tricky. Denne artikel viser metoden til at finde ud af vinklen mellem to vektorer, enten i to dimensioner eller tre.
Steps
Bestem vektorerne
- 1Bestem vektorer, skal du bruge til at finde den vinkel. Sig to vektorer OM og OQ OM> skærer ved punkt O, og du har brug for at beregne vinklen MOQ. Du skal bruge vektorer OM og OQ OM>, ikke MO eller QO MO>. Hvis du kender MO, det ganges med -1 (negativ) for at give OM MO,> og bruge det.
Find skalar produkt
Find skalar produkt (eller dot produkt) af de to vektorer. Hvis du ikke ved, hvordan man beregner skalarproduktet mellem to vektorer, her er hvordan:
- 1Identificere komponenterne af vektoren i hver retning. Hvis vektoren er givet som en kolonne vektor, den første række repræsenterer normalt x-aksen, den anden række y-aksen, og den tredje række z-aksen. Hvis vektoren er givet i form xi + y j i> + z k, koefficienterne af i, j, k,> og k repræsenterer størrelserne af komponenterne langs x-, y-og z-akserne henholdsvis (i, j, k> og k er enhed vektorer langs x-, y-og z-akserne henholdsvis).
- 2Multiplicer komponenterne i begge vektorer langs x-aksen med hinanden. Multiplicerer komponenterne i begge vektorer langs y-aksen med hinanden, og gøre det samme for komponenterne langs z-aksen.
- 3Tilsæt tre multiplikation produkter sammen. Dette er skalar produktet af de to vektorer. Skalarproduktet, eller "", af to vektorer er en meget nyttig mængde i geometri og fysik. For nu bare vi bruger det til at hjælpe i beregningen af vinklen mellem to vektorer. I en todimensional vektor, er den komponent langs z-aksen nul, så skalarproduktet findes ved at betragte komponenterne langs x-og y-akserne alene.
Beregn størrelsesorden
- 1Beregne størrelsen af de to vektorer ved hjælp af formlen a 2 = b 2 + c 2 + d 2, hvor a er størrelsen af vektoren, og b, c og d er størrelserne af komponenterne i de tre retninger. I en todimensional vektor vil d lig nul.
Find vinklen
- 1Input værdier beregnet ovenfor ind i denne formel: cosθ = ab / | a | | b |
- 2Udlede de inverse cos.
- 3Færdig.
Tips
- Du kan bruge denne metode til at beregne vinkler i 3D-diagrammer ved at behandle siderne som vektorer, og vi ved, at vektor behandles som frie vektorer.