Algebra lineare Esempi

Trova l'angolo tra i vettori utilizzando il prodotto vettoriale
(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
Trova il prodotto vettoriale.
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Passaggio 2.1
Il prodotto incrociato di due vettori a⃗a⃗ e b⃗b⃗ può essere scritto come determinante con i vettori unitari standard da 3R3 e gli elementi dei vettori dati.
a⃗×b⃗=a⃗×b⃗=|a1a2a3b1b2b3|a⃗×b⃗=a⃗×b⃗=∣ ∣ ∣a1a2a3b1b2b3∣ ∣ ∣
Passaggio 2.2
Imposta il determinante con i valori dati.
a⃗×b⃗=|1-12031|a⃗×b⃗=∣ ∣ ∣112031∣ ∣ ∣
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.
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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|1231
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|1201
Passaggio 2.3.7
Il minore per a13a13 è il determinante con riga 11 e colonna 33 eliminate.
|1-103|1103
Passaggio 2.3.8
Moltiplica l'elemento a13a13 per il suo cofattore.
|1-103|1103
Passaggio 2.3.9
Somma i termini.
a⃗×b⃗=|-1231|-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=12311201+1103
a⃗×b⃗=|-1231|-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=12311201+1103
Passaggio 2.4
Calcola |-1231|1231.
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Passaggio 2.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
a⃗×b⃗=(-11-32)-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=(1132)1201+1103
Passaggio 2.4.2
Semplifica il determinante.
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Passaggio 2.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
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Passaggio 2.4.2.1.1
Moltiplica -11 per 11.
a⃗×b⃗=(-1-32)-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=(132)1201+1103
Passaggio 2.4.2.1.2
Moltiplica -33 per 22.
a⃗×b⃗=(-1-6)-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=(16)1201+1103
a⃗×b⃗=(-1-6)-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=(16)1201+1103
Passaggio 2.4.2.2
Sottrai 66 da -11.
a⃗×b⃗=-7-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=71201+1103
a⃗×b⃗=-7-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=71201+1103
a⃗×b⃗=-7-|1201|+|1-103|a⃗×b⃗=71201+1103
Passaggio 2.5
Calcola |1201|1201.
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Passaggio 2.5.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
a⃗×b⃗=-7-(11+02)+|1-103|a⃗×b⃗=7(11+02)+1103
Passaggio 2.5.2
Semplifica il determinante.
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Passaggio 2.5.2.1
Semplifica ciascun termine.
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Passaggio 2.5.2.1.1
Moltiplica 11 per 11.
a⃗×b⃗=-7-(1+02)+|1-103|a⃗×b⃗=7(1+02)+1103
Passaggio 2.5.2.1.2
Moltiplica 00 per 22.
a⃗×b⃗=-7-(1+0)+|1-103|a⃗×b⃗=7(1+0)+1103
a⃗×b⃗=-7-(1+0)+|1-103|a⃗×b⃗=7(1+0)+1103
Passaggio 2.5.2.2
Somma 11 e 00.
a⃗×b⃗=-7-11+|1-103|a⃗×b⃗=711+1103
a⃗×b⃗=-7-11+|1-103|a⃗×b⃗=711+1103
a⃗×b⃗=-7-11+|1-103|a⃗×b⃗=711+1103
Passaggio 2.6
Calcola |1-103|1103.
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Passaggio 2.6.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
a⃗×b⃗=-7-11+(13+0-1)a⃗×b⃗=711+(13+01)
Passaggio 2.6.2
Semplifica il determinante.
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Passaggio 2.6.2.1
Semplifica ciascun termine.
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Passaggio 2.6.2.1.1
Moltiplica 33 per 11.
a⃗×b⃗=-7-11+(3+0-1)a⃗×b⃗=711+(3+01)
Passaggio 2.6.2.1.2
Moltiplica 00 per -11.
a⃗×b⃗=-7-11+(3+0)a⃗×b⃗=711+(3+0)
a⃗×b⃗=-7-11+(3+0)a⃗×b⃗=711+(3+0)
Passaggio 2.6.2.2
Somma 33 e 00.
a⃗×b⃗=-7-11+3a⃗×b⃗=711+3
a⃗×b⃗=-7-11+3a⃗×b⃗=711+3
a⃗×b⃗=-7-11+3a⃗×b⃗=711+3
Passaggio 2.7
Moltiplica -11 per 11.
a⃗×b⃗=-7-+3a⃗×b⃗=7+3
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
Trova la grandezza del prodotto vettoriale.
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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.
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Passaggio 3.2.1
Eleva -77 alla potenza di 22.
|a⃗×b⃗|=49+(-1)2+32|a⃗×b⃗|=49+(1)2+32
Passaggio 3.2.2
Eleva -11 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
Trova la grandezza di a⃗a⃗.
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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.
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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 -11 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
Trova la grandezza di b⃗b⃗.
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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.
Tocca per altri passaggi...
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(59610)θ=arcsin(59610)
Passaggio 7
Semplifica.
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Passaggio 7.1
Semplifica il denominatore.
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Passaggio 7.1.1
Combina usando la regola del prodotto per i radicali.
θ=arcsin(59610)θ=arcsin(59610)
Passaggio 7.1.2
Moltiplica 66 per 1010.
θ=arcsin(5960)θ=arcsin(5960)
θ=arcsin(5960)θ=arcsin(5960)
Passaggio 7.2
Semplifica il denominatore.
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Passaggio 7.2.1
Riscrivi 6060 come 22152215.
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Passaggio 7.2.1.1
Scomponi 44 da 6060.
θ=arcsin(594(15))θ=arcsin(594(15))
Passaggio 7.2.1.2
Riscrivi 44 come 2222.
θ=arcsin(592215)θ=arcsin(592215)
θ=arcsin(592215)θ=arcsin(592215)
Passaggio 7.2.2
Estrai i termini dal radicale.
θ=arcsin(59215)θ=arcsin(59215)
θ=arcsin(59215)θ=arcsin(59215)
Passaggio 7.3
Moltiplica 5921559215 per 15151515.
θ=arcsin(592151515)θ=arcsin(592151515)
Passaggio 7.4
Combina e semplifica il denominatore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.4.1
Moltiplica 5921559215 per 15151515.
θ=arcsin(591521515)θ=arcsin(591521515)
Passaggio 7.4.2
Sposta 1515.
θ=arcsin(59152(1515))θ=arcsin59152(1515)
Passaggio 7.4.3
Eleva 1515 alla potenza di 11.
θ=arcsin(59152(15115))θ=arcsin59152(15115)
Passaggio 7.4.4
Eleva 1515 alla potenza di 11.
θ=arcsin(59152(151151))θ=arcsin59152(151151)
Passaggio 7.4.5
Usa la regola della potenza aman=am+naman=am+n per combinare gli esponenti.
θ=arcsin(59152151+1)θ=arcsin(59152151+1)
Passaggio 7.4.6
Somma 11 e 11.
θ=arcsin(59152152)θ=arcsin(59152152)
Passaggio 7.4.7
Riscrivi 152152 come 1515.
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Passaggio 7.4.7.1
Usa nax=axnnax=axn per riscrivere 1515 come 15121512.
θ=arcsin(59152(1512)2)θ=arcsin⎜ ⎜59152(1512)2⎟ ⎟
Passaggio 7.4.7.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, (am)n=amn(am)n=amn.
θ=arcsin(5915215122)θ=arcsin(5915215122)
Passaggio 7.4.7.3
1212 e 22.
θ=arcsin(591521522)θ=arcsin(591521522)
Passaggio 7.4.7.4
Elimina il fattore comune di 22.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.4.7.4.1
Elimina il fattore comune.
θ=arcsin(591521522)
Passaggio 7.4.7.4.2
Riscrivi l'espressione.
θ=arcsin(59152151)
θ=arcsin(59152151)
Passaggio 7.4.7.5
Calcola l'esponente.
θ=arcsin(5915215)
θ=arcsin(5915215)
θ=arcsin(5915215)
Passaggio 7.5
Semplifica il numeratore.
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Passaggio 7.5.1
Combina usando la regola del prodotto per i radicali.
θ=arcsin(5915215)
Passaggio 7.5.2
Moltiplica 59 per 15.
θ=arcsin(885215)
θ=arcsin(885215)
Passaggio 7.6
Moltiplica 2 per 15.
θ=arcsin(88530)
Passaggio 7.7
Calcola arcsin(88530).
θ=82.5824442
θ=82.5824442
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