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Vektorprodukt & Skalarprodukt

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Skalarprodukte

Tags: Skalarprodukt

 
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maver1ze

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17:33 Uhr, 22.08.2009

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Seien a,b,c vom Nullvektor verschiedene Vektoren im R3. Es gelte a != λ * b für alle λ aus |R, d.h. b ist kein Vielfaches von a.
Zeigen sie die Äquivalenz folgender Aussagen:

1.) <a,c> = 0 und <b,c> = 0

2.) <λ*a+δ*b,c> = 0 für alle λ, δ aus |R (d.h. c ist Normalenvektor der von a und b aufgespannten Ebene).

3.) (a x b) x c = 0

Hinweis: a x b = 0 gilt, wenn b = v*a für ein v aus |R


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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BjBot

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18:07 Uhr, 22.08.2009

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Erklär doch mal genau was unklar ist bzw was du so denkst, was man hier zeigen muss.


maver1ze

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18:51 Uhr, 10.09.2009

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(1) => (2) :

<λ*a+δ*b,c> = 0

λ <a,c> + δ<b,c> = 0

stimmt für alle lambda und delta, da aus (1) <a,c> = 0 und <b,c> = 0

(2) => (3) : ?

(3) => (1) : ?
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OmegaPirat

OmegaPirat

20:35 Uhr, 16.09.2009

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hinweis
Benutze die Grassmanidentität und zwar gilt (axb)xc=b<a,c>-c*<a,b>
der rest sollte offensichtlich sein
maver1ze

maver1ze aktiv_icon

21:27 Uhr, 16.09.2009

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also (iii) (a x b) x c = a<b,c> - b<a,c> = 0


damit hab ich aber immer noch nicht die äquivalenz der aussagen gezeigt;

ich bräuchte unbedingt einen lösungsvorschlag!
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OmegaPirat

OmegaPirat

22:35 Uhr, 16.09.2009

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von 2 nach 3 hab ich das problem, dass ich nciht weiß wie ihr das vektorprodukt definiert habt, weil 2 sagt ja aus, dass c senkrecht auf der von den vektoren a und b aufgespannten Ebene steht. axb ist per definition ein Vektor der senkrecht auf der von den vektoren a und b aufgespannten ebene steht, da das vektorprodukt nur im R³ definiert ist und dies auch in der aufgabenstellung vermerkt ist, muss deswegen (axb) parallel zu c sein, was widerum bedeutet, dass (axb)xc=0
Sogesehen würde ich sagen, dass es aus der Definition des Vektorprodukts folgt.

Edit:
Achja von 3 nach 1 würd ich das wie folgt machen.
damit die grassmannidentität gleich null ist, gibt es nur zwei möglichkeiten, entweder b ist parallel zu a oder die skalarprodukte sind null, da b nicht parallel zu a ist (wie es am anfang heißt) müssen die skalarprodukte null sein, was dann widerum 1 bedeutet.
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Rentnerin

Rentnerin

23:24 Uhr, 16.09.2009

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Hallo,

wenn Du wirklich die Grassmannidentität verwenden darfst, dann würde ich (ergänzend zu OmegaPirat) wie folgt vorgehen:

a,b,c0aλbλR liefert, dass a und b linear unabhängig sind.

12
Seien λ,δR beliebig, dann gilt
<λa+δb,c>=λ<a,c>+δ<b,c>=0+0=0

23
Für λ=1,δ=0 erhält man <a,c>=0 und für λ=0,δ=1 erhält man <b,c>=0 und damit folgt
(a×b)×c=<b,c>a-<a,c>b=0-0=0

31
(a×b)×c=<b,c>a-<a,c>b=0 liefert wegen der linearen Unabhängigkeit von a und b sofort <a,c>=0 und <b,c>=0.

Gruß
Rentnerin
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