vektor koordinatensystem
Vektor im Koordinatensystem

Ein Vektor \overrightarrow{AB} ist ein mit einer Richtung versehenes Segment, das vom Punkt A (Ursprungspunkt) zum Punkt B (Endpunkt) verläuft.

 

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Los geht's

Bestandteile eines Vektors

 

 

1 Richtung eines Vektors: Die Richtung eines Vektors ist gleich der Richtung der Geraden, auf der er verläuft, sowie aller dazu parallelen Geraden.

 

2 Orientierung eines Vektors: Die Orientierung eines Vektors \overrightarrow{AB} ist durch den Verlauf des Vektors von seinem Anfangspunkt A zu seinem Endpunkt B gegeben.

 

3 Modul eines Vektors:

 

 

Modul eines Vektors
Modul eines Vektors

 

 

 

Das Modul des Vektors \overrightarrow{AB} ist durch die Länge des Segments AB gegeben und wir als \left | \overrightarrow{AB} \right | dargestellt.

Das Modul eines Vektors ist immer größer oder gleich Null.

 

Berechnung des Moduls eines Vektors auf Basis seiner Komponenten

 

\vec{u}=(u_{1},u_{2})

 

\left | \vec{u} \right |=\sqrt{u_{1}^{2}+u_{2}^{2}}

 

Beispiel

 

\vec{u}=(3,4)                    \left | \vec{u} \right |=\sqrt{3^{2}+4^{2}}=\sqrt{25}=5

 

Berechnung des Moduls eines Vektors auf Basis der Koordinaten der daraufliegenden Punkte

 

A(x_{1},y_{1})                    B(x_{2},y_{2})

 

\left | \overrightarrow{AB} \right |=\sqrt{(x_{2}-x_{1})^{2}+(y_{2}-y_{1})^{2}}

 

Beispiel

 

A(2,1)          B(-3,2)                    \left | \overrightarrow{AB} \right |=\sqrt{(-3-2)^{2}+(2-1)^{2}}=\sqrt{26}

 

4 Koordinaten eines Vektors

vektor koordinaten
Koordinaten eines Vektors

 

Wenn die Koordinaten der Endpunkte A\; \textup{y}\; B

 

A(x_{1},y_{1})                    A(x_{2},y_{2}) sind,

 

berechnen sich die Koordinaten des Vektors \overrightarrow{AB} aus den Koordinaten des Endpunktes minus den Koordinaten des Ursprungspunktes.

 

\overrightarrow{AB}=(x_{2}-x_{1},y_{2}-y_{1})

 

Beispiel:

 

A(2,2)              B(5,7)

 

\overrightarrow{AB}=(5-2,7-2)              \overrightarrow{AB}=(3,5)

 

Arten von Vektoren

 

1 Äquipollente Vektoren

 

äquipollente Vektoren
Äquipollente Vektoren

 

Zwei Vektoren sind äquipollent (gleichwertig), wenn sie dasselbe Modul und dieselbe Richtung und Orientierung aufweisen.


2 Freie Vektoren

 

freie Vektoren
Freie Vektoren

 

Die Menge aller äquipollenten Vektoren nennt man freien Vektor. Jeder der äquipollenten Vektoren ist Teil des freien Vektors.


3 Ortsgebundene Vektoren

 

ortsgebundene Vektoren
Ortsgebundene Vektoren

 

Ein ortsgebundener Vektor stellt einen freien Vektor dar, dessen Eigenschaften an einen bestimmten Punkt gebunden sind. Ortsgebundene Vektoren besitzen dasselbe Modul, dieselbe Richtung und Orientierung sowie denselben Ursprung.


4 Linienflüchtige Vektoren

 

linienflüchtige Vektoren
Linienflüchtige Vektoren

 

Linienflüchtige Vektoren sind freie Vektoren, die an ihre Wirkungslinie gebunden sind. Sie besitzen dasselbe Modul, dieselbe Richtung und Orientierung und liegen auf derselben Geraden.


5 Gegenvektoren

 

gegenvektoren
Gegenvektoren

 

Gegenvektoren besitzen dasselbe Modul, dieselbe Richtung, aber eine andere Orientierung.

 

\vec{u}=(u_{1},u_{2})

 

-\vec{u}=(-u_{1},-u_{2})


6 Einheitsvektoren

 

einheitsvektoren
Einheitsvektoren

 

Die Länge eines Einheitsvektors ist immer gleich eins.

Um den Einheitsvektor eines Vektors mit derselben Richtung und Orientierung zu erhalten, teilt man diesen durch seine Länge.

 

\vec{u}=\cfrac{\vec{v}}{\left | \vec{v} \right |}


7 Richtungsvektoren

 

richtungsvektoren
Richtungsvektoren

 

Richtungsvektoren haben denselben Ursprung.


8 Ortsvektoren

 

ortsvektoren
Ortsvektoren

 

Der Vektor \overrightarrow{OP}, der vom Koordinatenursprung O zum Punkt P verläuft, nennt sich Ortsvektor des Punktes P.


9 Linear abhängige Vektoren:

 

linear abhängige vektoren
Linear abhängige Vektoren

 

Freie Vektoren im Raum sind dann linear abhängig, wenn die Linearkombination aus ihnen gleich dem Nullvektor ist, ohne dass dabei alle Koeffizienten des Linearkombination gleich Null sind.

 

a_{1}\vec{v_{1}}+a_{2}\vec{v_{2}}+...+a_{n}\vec{v_{n}}=0


10 Linear abhängige Vektoren

 

linear unabhängige vektoren
Linear unabhängige Vektoren

 

Freie Vektoren im Raum sind dann linear unabhängig, wenn keine von ihnen als Linearkombination den anderen ausgedrückt werden kann.

 

a_{1}\vec{v_{1}}+a_{2}\vec{v_{2}}+...+a_{n}\vec{v_{n}}=0

 

a_{1}=a_{2}=...=a_{n}=0


11 Orthogonale Vektoren

 

orthogonale vektoren
Orthogonale Vektoren

 

Zwei Vekotren sind orthogonal, wenn ihr Skalarprodukt gleich Null ist.

 

\vec{u}\cdot \vec{v}=0                    u_{1}\cdot v_{1}+u_{2}\cdot v_{2}=0


12 Orthonormale Vektoren

orthonormale vektoren
Orthonormale Vektoren

Zwei Vektoren sind orthonormal, wenn

a ihr Skalarprodukt gleich Null ist.

b beide Vektoren EInheitsvektoren sind.

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Melanie S

Melanie

Als begeistertes Fremdsprachentalent und Mathe-Fan bringe ich die Lernartikel von echten Mathe-Profis logisch und verständlich ins Deutsche, damit du als Mathelerner bei Superprof deine Kenntnisse verbessern und neu Gelerntes praktisch anwenden kannst.