Algebra lineare Esempi
(1,-1,2)(1,−1,2) , (0,3,1)(0,3,1)
Passaggio 1
Usa la formula del prodotto vettoriale per trovare l'angolo tra i due vettori.
θ=arcsin(|a⃗×b⃗||a⃗||b⃗|)θ=arcsin(|a⃗×b⃗||a⃗||b⃗|)
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Il prodotto incrociato di due vettori a⃗a⃗ e b⃗b⃗ può essere scritto come determinante con i vettori unitari standard da ℝ3R3 e gli elementi dei vettori dati.
a⃗×b⃗=a⃗×b⃗=|îĵk̂a1a2a3b1b2b3|a⃗×b⃗=a⃗×b⃗=∣∣
∣
∣∣îĵk̂a1a2a3b1b2b3∣∣
∣
∣∣
Passaggio 2.2
Imposta il determinante con i valori dati.
a⃗×b⃗=|îĵk̂1-12031|a⃗×b⃗=∣∣
∣
∣∣îĵk̂1−12031∣∣
∣
∣∣
Passaggio 2.3
Scegli la riga o la colonna con il maggior numero di elementi 00. Se non ci sono elementi 00 scegli una qualsiasi riga o colonna. Moltiplica ogni elemento nella riga 11 per il proprio cofattore e somma.
Passaggio 2.3.1
Considera il grafico dei segni corrispondente.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
Passaggio 2.3.2
Il cofattore è il minore con il segno cambiato se, sul grafico dei segni, agli indici è assegnata una posizione -−.
Passaggio 2.3.3
Il minore per a11a11 è il determinante con riga 11 e colonna 11 eliminate.
|-1231|∣∣∣−1231∣∣∣
Passaggio 2.3.4
Moltiplica l'elemento a11a11 per il suo cofattore.
|-1231|î∣∣∣−1231∣∣∣î
Passaggio 2.3.5
Il minore per a12a12 è il determinante con riga 11 e colonna 22 eliminate.
|1201|∣∣∣1201∣∣∣
Passaggio 2.3.6
Moltiplica l'elemento a12a12 per il suo cofattore.
-|1201|ĵ−∣∣∣1201∣∣∣ĵ
Passaggio 2.3.7
Il minore per a13a13 è il determinante con riga 11 e colonna 33 eliminate.
|1-103|∣∣∣1−103∣∣∣
Passaggio 2.3.8
Moltiplica l'elemento a13a13 per il suo cofattore.
|1-103|k̂∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.3.9
Somma i termini.
a⃗×b⃗=|-1231|î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=∣∣∣−1231∣∣∣î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=|-1231|î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=∣∣∣−1231∣∣∣î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.4
Calcola |-1231|∣∣∣−1231∣∣∣.
Passaggio 2.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
a⃗×b⃗=(-1⋅1-3⋅2)î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=(−1⋅1−3⋅2)î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.4.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 2.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.4.2.1.1
Moltiplica -1−1 per 11.
a⃗×b⃗=(-1-3⋅2)î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=(−1−3⋅2)î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.4.2.1.2
Moltiplica -3−3 per 22.
a⃗×b⃗=(-1-6)î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=(−1−6)î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=(-1-6)î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=(−1−6)î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.4.2.2
Sottrai 66 da -1−1.
a⃗×b⃗=-7î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=-7î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=-7î-|1201|ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−∣∣∣1201∣∣∣ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.5
Calcola |1201|∣∣∣1201∣∣∣.
Passaggio 2.5.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
a⃗×b⃗=-7î-(1⋅1+0⋅2)ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−(1⋅1+0⋅2)ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.5.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 2.5.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.5.2.1.1
Moltiplica 11 per 11.
a⃗×b⃗=-7î-(1+0⋅2)ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−(1+0⋅2)ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.5.2.1.2
Moltiplica 00 per 22.
a⃗×b⃗=-7î-(1+0)ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−(1+0)ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=-7î-(1+0)ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−(1+0)ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.5.2.2
Somma 11 e 00.
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+|1-103|k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+∣∣∣1−103∣∣∣k̂
Passaggio 2.6
Calcola |1-103|∣∣∣1−103∣∣∣.
Passaggio 2.6.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+(1⋅3+0⋅-1)k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+(1⋅3+0⋅−1)k̂
Passaggio 2.6.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 2.6.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.6.2.1.1
Moltiplica 33 per 11.
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+(3+0⋅-1)k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+(3+0⋅−1)k̂
Passaggio 2.6.2.1.2
Moltiplica 00 per -1−1.
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+(3+0)k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+(3+0)k̂
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+(3+0)k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+(3+0)k̂
Passaggio 2.6.2.2
Somma 33 e 00.
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+3k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+3k̂
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+3k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+3k̂
a⃗×b⃗=-7î-1⋅1ĵ+3k̂a⃗×b⃗=−7î−1⋅1ĵ+3k̂
Passaggio 2.7
Moltiplica -1−1 per 11.
a⃗×b⃗=-7î-ĵ+3k̂a⃗×b⃗=−7î−ĵ+3k̂
Passaggio 2.8
Riscrivi la risposta.
a⃗×b⃗=(-7,-1,3)a⃗×b⃗=(−7,−1,3)
a⃗×b⃗=(-7,-1,3)a⃗×b⃗=(−7,−1,3)
Passaggio 3
Passaggio 3.1
La norma di una radice quadrata è la somma dei quadrati di ogni elemento nel vettore.
|a⃗×b⃗|=√(-7)2+(-1)2+32|a⃗×b⃗|=√(−7)2+(−1)2+32
Passaggio 3.2
Semplifica.
Passaggio 3.2.1
Eleva -7−7 alla potenza di 22.
|a⃗×b⃗|=√49+(-1)2+32|a⃗×b⃗|=√49+(−1)2+32
Passaggio 3.2.2
Eleva -1−1 alla potenza di 22.
|a⃗×b⃗|=√49+1+32|a⃗×b⃗|=√49+1+32
Passaggio 3.2.3
Eleva 33 alla potenza di 22.
|a⃗×b⃗|=√49+1+9|a⃗×b⃗|=√49+1+9
Passaggio 3.2.4
Somma 4949 e 11.
|a⃗×b⃗|=√50+9|a⃗×b⃗|=√50+9
Passaggio 3.2.5
Somma 5050 e 99.
|a⃗×b⃗|=√59|a⃗×b⃗|=√59
|a⃗×b⃗|=√59|a⃗×b⃗|=√59
|a⃗×b⃗|=√59|a⃗×b⃗|=√59
Passaggio 4
Passaggio 4.1
La norma di una radice quadrata è la somma dei quadrati di ogni elemento nel vettore.
|a⃗|=√12+(-1)2+22|a⃗|=√12+(−1)2+22
Passaggio 4.2
Semplifica.
Passaggio 4.2.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
|a⃗|=√1+(-1)2+22|a⃗|=√1+(−1)2+22
Passaggio 4.2.2
Eleva -1−1 alla potenza di 22.
|a⃗|=√1+1+22|a⃗|=√1+1+22
Passaggio 4.2.3
Eleva 22 alla potenza di 22.
|a⃗|=√1+1+4|a⃗|=√1+1+4
Passaggio 4.2.4
Somma 11 e 11.
|a⃗|=√2+4|a⃗|=√2+4
Passaggio 4.2.5
Somma 22 e 44.
|a⃗|=√6|a⃗|=√6
|a⃗|=√6|a⃗|=√6
|a⃗|=√6|a⃗|=√6
Passaggio 5
Passaggio 5.1
La norma di una radice quadrata è la somma dei quadrati di ogni elemento nel vettore.
|b⃗|=√02+32+12|b⃗|=√02+32+12
Passaggio 5.2
Semplifica.
Passaggio 5.2.1
Elevando 00 a qualsiasi potenza positiva si ottiene 00.
|b⃗|=√0+32+12|b⃗|=√0+32+12
Passaggio 5.2.2
Eleva 33 alla potenza di 22.
|b⃗|=√0+9+12|b⃗|=√0+9+12
Passaggio 5.2.3
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
|b⃗|=√0+9+1|b⃗|=√0+9+1
Passaggio 5.2.4
Somma 00 e 99.
|b⃗|=√9+1|b⃗|=√9+1
Passaggio 5.2.5
Somma 99 e 11.
|b⃗|=√10|b⃗|=√10
|b⃗|=√10|b⃗|=√10
|b⃗|=√10|b⃗|=√10
Passaggio 6
Sostituisci i valori nella formula.
θ=arcsin(√59√6√10)θ=arcsin(√59√6√10)
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Semplifica il denominatore.
Passaggio 7.1.1
Combina usando la regola del prodotto per i radicali.
θ=arcsin(√59√6⋅10)θ=arcsin(√59√6⋅10)
Passaggio 7.1.2
Moltiplica 66 per 1010.
θ=arcsin(√59√60)θ=arcsin(√59√60)
θ=arcsin(√59√60)θ=arcsin(√59√60)
Passaggio 7.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 7.2.1
Riscrivi 6060 come 22⋅1522⋅15.
Passaggio 7.2.1.1
Scomponi 44 da 6060.
θ=arcsin(√59√4(15))θ=arcsin(√59√4(15))
Passaggio 7.2.1.2
Riscrivi 44 come 2222.
θ=arcsin(√59√22⋅15)θ=arcsin(√59√22⋅15)
θ=arcsin(√59√22⋅15)θ=arcsin(√59√22⋅15)
Passaggio 7.2.2
Estrai i termini dal radicale.
θ=arcsin(√592√15)θ=arcsin(√592√15)
θ=arcsin(√592√15)θ=arcsin(√592√15)
Passaggio 7.3
Moltiplica √592√15√592√15 per √15√15√15√15.
θ=arcsin(√592√15⋅√15√15)θ=arcsin(√592√15⋅√15√15)
Passaggio 7.4
Combina e semplifica il denominatore.
Passaggio 7.4.1
Moltiplica √592√15√592√15 per √15√15√15√15.
θ=arcsin(√59√152√15√15)θ=arcsin(√59√152√15√15)
Passaggio 7.4.2
Sposta √15√15.
θ=arcsin(√59√152(√15√15))θ=arcsin⎛⎜⎝√59√152(√15√15)⎞⎟⎠
Passaggio 7.4.3
Eleva √15√15 alla potenza di 11.
θ=arcsin(√59√152(√151√15))θ=arcsin⎛⎜⎝√59√152(√151√15)⎞⎟⎠
Passaggio 7.4.4
Eleva √15√15 alla potenza di 11.
θ=arcsin(√59√152(√151√151))θ=arcsin⎛⎜⎝√59√152(√151√151)⎞⎟⎠
Passaggio 7.4.5
Usa la regola della potenza aman=am+naman=am+n per combinare gli esponenti.
θ=arcsin(√59√152√151+1)θ=arcsin(√59√152√151+1)
Passaggio 7.4.6
Somma 11 e 11.
θ=arcsin(√59√152√152)θ=arcsin(√59√152√152)
Passaggio 7.4.7
Riscrivi √152√152 come 1515.
Passaggio 7.4.7.1
Usa n√ax=axnn√ax=axn per riscrivere √15√15 come 15121512.
θ=arcsin(√59√152(1512)2)θ=arcsin⎛⎜
⎜⎝√59√152(1512)2⎞⎟
⎟⎠
Passaggio 7.4.7.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, (am)n=amn(am)n=amn.
θ=arcsin(√59√152⋅1512⋅2)θ=arcsin(√59√152⋅1512⋅2)
Passaggio 7.4.7.3
1212 e 22.
θ=arcsin(√59√152⋅1522)θ=arcsin(√59√152⋅1522)
Passaggio 7.4.7.4
Elimina il fattore comune di 22.
Passaggio 7.4.7.4.1
Elimina il fattore comune.
θ=arcsin(√59√152⋅1522)
Passaggio 7.4.7.4.2
Riscrivi l'espressione.
θ=arcsin(√59√152⋅151)
θ=arcsin(√59√152⋅151)
Passaggio 7.4.7.5
Calcola l'esponente.
θ=arcsin(√59√152⋅15)
θ=arcsin(√59√152⋅15)
θ=arcsin(√59√152⋅15)
Passaggio 7.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 7.5.1
Combina usando la regola del prodotto per i radicali.
θ=arcsin(√59⋅152⋅15)
Passaggio 7.5.2
Moltiplica 59 per 15.
θ=arcsin(√8852⋅15)
θ=arcsin(√8852⋅15)
Passaggio 7.6
Moltiplica 2 per 15.
θ=arcsin(√88530)
Passaggio 7.7
Calcola arcsin(√88530).
θ=82.5824442
θ=82.5824442