Як знайти синус кута між векторами

Відео: Скалярний добуток векторів Кут між векторами

Вектор в багатовимірному евклідовому просторі задається координатами своєї початкової точки і точки, що визначає його величину і напрямок. Різниця між напрямками двох таких векторів визначається величиною кута. Часто в різного роду завданнях з області фізики і математики пропонується знайти не сам цей кут, а величину похідної від нього тригонометричної функції - синуса.
Як знайти синус кута між векторами

Інструкція

1
Використовуйте для визначення синуса кута між двома векторами відомі формули скалярного множення векторів. Таких формул існує, як мінімум, дві. В одній з них в якості змінної задіяний косинус потрібного кута, дізнавшись який ви зможете обчислити і синус.
2
Складіть рівність і виокремити з нього косинус. За однією формулою скалярний добуток векторів одно їх довжинах, перемноження друг на дружку і на косинус кута, а по інший - сумі творів координат уздовж кожної з осей. Прирівнявши обидві формули можна зробити висновок, що косинус кута має дорівнювати відношенню суми творів координат до твору довжин векторів.
3
Запишіть отримане рівність. Для цього треба позначити координати обох векторів. Припустимо, вони дані в тривимірній декартовій системі і їх початкові точки перенесені на початок координатної сітки. Напрямок та величина першого вектора буде задана точкою (X?, Y?, Z?), Другого - (X?, Y?, Z?), А кут позначте буквою?. Тоді довжини кожного з векторів можна вирахувати, наприклад, по теоремі Піфагора для трикутників, утворених їх проекціями на кожну з координатних осей:? (X ?? + Y ?? + Z ??) і? (X ?? + Y ?? + Z ??). Підставте ці вирази в сформульовану на попередньому кроці формулу і ви отримаєте таке рівність: cos (?) = (X? * X? + Y? * Y? + Z? * Z?) / (? (X ?? + Y ?? + Z ??) *? (X ?? + Y ?? + Z ??)).
4
Використовуйте той факт, що сума зведених в квадрат значень синуса і досинуса від кута однієї величини завжди дає одиницю. Значить, звівши отримане на попередньому кроці вираз для косинуса в квадрат і віднявши від одиниці, а потім знайди квадратний корінь, ви вирішите задачу. Запишіть потрібну формулу в загальному вигляді: sin (?) =? (1-cos (?)?) =? (1 - ((X? * X? + Y? * Y? + Z? * Z?) / (? (X ?? + Y ?? + Z ??) *? (X ?? + Y ?? + Z ??))?) =? (1 - ((X? * X? + Y? * Y? + Z? * Z?)? / ((X ?? + Y ?? + Z ??) * (X ?? + Y ?? + Z ??))).
Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
—хоже

Увага, тільки СЬОГОДНІ!