Два вектора задаються a = 3.3 x - 6.4 y і b = -17.8 x + 5.1 y. Який кут між вектором b і позитивною віссю x?

Два вектора задаються a = 3.3 x - 6.4 y і b = -17.8 x + 5.1 y. Який кут між вектором b і позитивною віссю x?
Anonim

Відповідь:

#phi = 164 ^ "o" #

Пояснення:

Ось ще суворий спосіб зробити це (простіший спосіб внизу):

Ми попросили знайти кут між вектором # vecb # і позитивний # x #-аксіс.

Уявимо, що є вектор, який вказує на позитив # x #-осьового напрямку з величиною #1# для спрощення. Це блок вектор, яку ми назвемо вектором # veci #, було б, два розмірні,

#veci = 1hati + 0hatj #

The dot product з цих двох векторів дається

#vecb • veci = bicosphi #

де

  • # b # - величина # vecb #

  • # i # - величина # veci #

  • # phi # - це кут між векторами, який ми намагаємося знайти.

Ми можемо змінити це рівняння, щоб вирішити для кута, # phi #:

#phi = arccos ((vecb • veci) / (bi)) #

Тому нам необхідно знайти точковий продукт і величини обох векторів.

The dot product є

#vecb • veci = b_x i_x + b_yi_y = (-17.8) (1) + (5.1) (0) = колір (червоний) (- 17.8 #

The величини кожного вектора

#b = sqrt ((b_x) ^ 2 + (b_y) ^ 2) = sqrt ((- 17,8) ^ 2 + (5,1) ^ 2) = 18,5 #

#i = sqrt ((i_x) ^ 2 + (i_y) ^ 2) = sqrt ((1) ^ 2 + (0) ^ 2) = 1 #

Таким чином, кут між векторами

#phi = arccos ((- 17,8) / ((18,5) (1))) = колір (синій) (164 ^ "o" #

Ось такий легше спосіб зробити це:

Цей метод можна використовувати, оскільки нам пропонується знайти кут між вектором і позитивним # x #-аксі, де ми зазвичай вимірюємо кути в будь-якому випадку.

Тому можна просто взяти зворотний тангенс вектора # vecb # щоб знайти виміряний кут проти годинникової стрілки від позитивного # x #-аксіс:

#phi = arctan ((5.1) / (- 17.8)) = -16.0 ^ "o" #

Треба додати # 180 ^ "o" # до цього кута через помилку обчислювача; # vecb # насправді в другий квадрант:

# -16.0 ^ "o" + 180 ^ "o" = колір (синій) (164 ^ "o" #