Algèbre linéaire Exemples

a = [\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

$a = [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$ ,

b = [\begin{matrix} 1 & 1 & 1 \end{matrix}]

$b = [\begin{array}{c} 1 & 1 & 1 \end{array}]$

Étape 1

Déterminez le produit scalaire.

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Étape 1.1

Le produit scalaire de deux vecteurs est la somme des produits de chacun de leurs composants.

b⃗ \cdot a⃗ = 1 \cdot 1 + 1 \cdot 0 + 1 \cdot 3

$b⃗ \cdot a⃗ = 1 \cdot 1 + 1 \cdot 0 + 1 \cdot 3$

Étape 1.2

Simplifiez

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Étape 1.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.2.1.1

Multipliez

1

$1$ par

1

$1$ .

b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 1 \cdot 0 + 1 \cdot 3

$b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 1 \cdot 0 + 1 \cdot 3$

Étape 1.2.1.2

Multipliez

0

$0$ par

1

$1$ .

b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 0 + 1 \cdot 3

$b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 0 + 1 \cdot 3$

Étape 1.2.1.3

Multipliez

3

$3$ par

1

$1$ .

b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 0 + 3

$b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 0 + 3$

b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 0 + 3

$b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 0 + 3$

Étape 1.2.2

Additionnez

1

$1$ et

0

$0$ .

b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 3

$b⃗ \cdot a⃗ = 1 + 3$

Étape 1.2.3

Additionnez

1

$1$ et

3

$3$ .

b⃗ \cdot a⃗ = 4

$b⃗ \cdot a⃗ = 4$

b⃗ \cdot a⃗ = 4

$b⃗ \cdot a⃗ = 4$

b⃗ \cdot a⃗ = 4

$b⃗ \cdot a⃗ = 4$

Étape 2

Déterminez la norme de

a⃗ = [\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

$a⃗ = [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$ .

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Étape 2.1

La norme est la racine carrée de la somme des racines de chaque élément dans le vecteur.

| | a⃗ | | = \sqrt{1^{2} + 0^{2} + 3^{2}}

$| | a⃗ | | = \sqrt{1^{2} + 0^{2} + 3^{2}}$

Étape 2.2

Simplifiez

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Étape 2.2.1

Un à n’importe quelle puissance est égal à un.

| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 0^{2} + 3^{2}}

$| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 0^{2} + 3^{2}}$

Étape 2.2.2

L’élévation de

0

$0$ à toute puissance positive produit

0

$0$ .

| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 0 + 3^{2}}

$| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 0 + 3^{2}}$

Étape 2.2.3

Élevez

3

$3$ à la puissance

2

$2$ .

| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 0 + 9}

$| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 0 + 9}$

Étape 2.2.4

Additionnez

1

$1$ et

0

$0$ .

| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 9}

$| | a⃗ | | = \sqrt{1 + 9}$

Étape 2.2.5

Additionnez

1

$1$ et

9

$9$ .

| | a⃗ | | = \sqrt{10}

$| | a⃗ | | = \sqrt{10}$

| | a⃗ | | = \sqrt{10}

$| | a⃗ | | = \sqrt{10}$

| | a⃗ | | = \sqrt{10}

$| | a⃗ | | = \sqrt{10}$

Étape 3

Déterminez la projection de

b⃗

$b⃗$ sur

a⃗

$a⃗$ à l’aide de la formule de projection.

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{b⃗ \cdot a⃗}{{| | a⃗ | |}^{2}} \times a⃗

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{b⃗ \cdot a⃗}{{| | a⃗ | |}^{2}} \times a⃗$

Étape 4

Remplacez

b⃗ \cdot a⃗

$b⃗ \cdot a⃗$ par

4

$4$ .

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{| | a⃗ | |}^{2}} \times a⃗

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{| | a⃗ | |}^{2}} \times a⃗$

Étape 5

Remplacez

| | a⃗ | |

$| | a⃗ | |$ par

\sqrt{10}

$\sqrt{10}$ .

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{\sqrt{10}}^{2}} \times a⃗

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{\sqrt{10}}^{2}} \times a⃗$

Étape 6

Remplacez

a⃗

$a⃗$ par

[\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$ .

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{\sqrt{10}}^{2}} \times [\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{\sqrt{10}}^{2}} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7

Simplifiez le côté droit.

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Étape 7.1

Réécrivez

{\sqrt{10}}^{2}

${\sqrt{10}}^{2}$ comme

10

$10$ .

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Étape 7.1.1

Utilisez

\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire

\sqrt{10}

$\sqrt{10}$ comme

10^{\frac{1}{2}}

$10^{\frac{1}{2}}$ .

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{(10^{\frac{1}{2}})}^{2}} \times [\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{{(10^{\frac{1}{2}})}^{2}} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.1.2

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants,

{(a^{m})}^{n} = a^{m n}

${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10^{\frac{1}{2} \cdot 2}} \times [\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10^{\frac{1}{2} \cdot 2}} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.1.3

Associez

\frac{1}{2}

$\frac{1}{2}$ et

2

$2$ .

{proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10^{\frac{2}{2}}} \times [\begin{matrix} 1 & 0 & 3 \end{matrix}]

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10^{\frac{2}{2}}} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.1.4

Annulez le facteur commun de

2

$2$ .

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Étape 7.1.4.1

Annulez le facteur commun.

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10^{\frac{2}{2}}} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.1.4.2

Réécrivez l’expression.

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10^{1}} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.1.5

Évaluez l’exposant.

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{4}{10} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.2

Annulez le facteur commun à

$4$ et

$10$ .

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Étape 7.2.1

Factorisez

$2$ à partir de

$4$ .

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{2 (2)}{10} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.2.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 7.2.2.1

Factorisez

$2$ à partir de

$10$ .

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 5} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.2.2.2

Annulez le facteur commun.

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 5} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.2.2.3

Réécrivez l’expression.

${proj}_{a⃗} (b⃗) = \frac{2}{5} \times [\begin{array}{c} 1 & 0 & 3 \end{array}]$

Étape 7.3

Multipliez

$\frac{2}{5}$ par chaque élément de la matrice.

${proj}_{a⃗} (b⃗) = [\begin{array}{c} \frac{2}{5} \cdot 1 & \frac{2}{5} \cdot 0 & \frac{2}{5} \cdot 3 \end{array}]$

Étape 7.4

Simplifiez chaque élément dans la matrice.

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Étape 7.4.1

Multipliez

$\frac{2}{5}$ par

$1$ .

${proj}_{a⃗} (b⃗) = [\begin{array}{c} \frac{2}{5} & \frac{2}{5} \cdot 0 & \frac{2}{5} \cdot 3 \end{array}]$

Étape 7.4.2

Multipliez

$\frac{2}{5}$ par

$0$ .

${proj}_{a⃗} (b⃗) = [\begin{array}{c} \frac{2}{5} & 0 & \frac{2}{5} \cdot 3 \end{array}]$

Étape 7.4.3

Multipliez

$\frac{2}{5} \cdot 3$ .

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Étape 7.4.3.1

Associez

$\frac{2}{5}$ et

$3$ .

${proj}_{a⃗} (b⃗) = [\begin{array}{c} \frac{2}{5} & 0 & \frac{2 \cdot 3}{5} \end{array}]$

Étape 7.4.3.2

Multipliez

$2$ par

$3$ .

${proj}_{a⃗} (b⃗) = [\begin{array}{c} \frac{2}{5} & 0 & \frac{6}{5} \end{array}]$

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