Hela algebra · 2011-05-25

Uppgift 5

Hela tentan
Uppgift 5
(a)

Låt $\mathbf{u}$ och $\mathbf{v}$ vara två vektorer sådana att $\mathbf{u}\cdot\mathbf{v} = 10$, $\lVert\mathbf{u}\rVert = 2$ samt $\lVert\mathbf{v}\rVert = 5$. Bestäm $\lVert 3\mathbf{u} - 4\mathbf{v}\rVert$. (Ledtråd: undersök $\lVert 3\mathbf{u} - 4\mathbf{v}\rVert^2$.)

(b)

Antag att $\lVert\mathbf{u}\rVert = 1$, $\lVert\mathbf{v}\rVert = 2$ samt att vinkeln mellan $\mathbf{u}$ och $\mathbf{v}$ är $60^\circ$. Bestäm skalärprodukten $\mathbf{u}\cdot\mathbf{v}$ samt cosinus för vinkeln mellan vektorerna $\mathbf{u}$ och $\mathbf{u} + \mathbf{v}$.

Visa lösningDölj lösning

(a) $$\lVert3\mathbf u-4\mathbf v\rVert^2=9\lVert\mathbf u\rVert^2-24\mathbf u\cdot\mathbf v+16\lVert\mathbf v\rVert^2=36-240+400=196.$$ Alltså är längden $14$.

(b) $$\mathbf u\cdot\mathbf v=1\cdot2\cos60^\circ=1.$$ Vidare är $\mathbf u\cdot(\mathbf u+\mathbf v)=2$ och $\lVert\mathbf u+\mathbf v\rVert=\sqrt7$. Den sökta cosinusen är därför $$\frac{2}{\sqrt7}.$$

Figur