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1 Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Goethe-Uerstät, Frakfrt Graphsche Dateerarbetg Der Ekldsche Ra E -desoaler Ekldscher Ra se t R beechet. E Vektor dese Ra st e -Tpel, also ee geordete ste reeller Zahle: R t R,,, et a Koeffete oderkopoete Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 2

2 ee Vektor ee r Nllektor Speelle Vektore für ee Vektor glt da : E Vektor ka soohl als Pkt ekldsche Ra als ach als gerchtete e o Ursprg dese Pkt, also als Rchtgsektor, terpretert erde. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 3 Aerkge Ekldsche Ra Der Ekldsche Ra st de Grdlage der klasssche ekldsche Geoetre Geoetre der Beegge: Traslato, Drehg, Spegelg oder ach eleetare Geoetre, erstals ssteatsch beschrebe de Eleete des Ekld 365.Chr. 3.Chr.. Isbesodere gelte her de klasssche Gesete der Trgooetre Wkelse, Sssat, Kosssat,..., Kogresäte, Ählchketssäte d sbesodere ach das Ekldsche Paralleleao: egt e Pkt P cht af eer Gerade g, da gbt es g gea ee Parallele p drch de Pkt P. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 4 2

3 Nchtekldsche Räe Wer de Geoetre ersteht, der ersteht alles der Welt. Galleo Galle Erst 9. Jahrhdert gelag es, ee Rehe alterater Geoetre e de ellptsche Geoetre oder de hperbolsche Geoetre ssteatsch beschrebe, dee das ekldsche Paralleleao cht glt, sehr ohl aber de adere Hlbertsche Aoe der Geoetre. Isbesodere de Säte r Wkelse Dreeck, Flächehalt, Ufag ees Kreses, der Ss- d Kosssat,..a.. gelte da cht e der klasssche ekldsche Geoetre. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 5 Addto: + Operatore af Vektore Ekldsche Ra R ltplkato t ee Skalar a R : a a a a R Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 6 3

4 Recheregel für Vektoroperatoe Ekldsche Ra Asso atgeset Kotat geset + + ab ab a + b a + b a + a + b Dstrbt geset Dstrbtgeset Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 7 Betrag ees Vektors egl. or Es gelte de folgede Regel : 2,,, a a + + Dreecks glechg Cach Schar Uglech g Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 8 4

5 Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Skalarprodkt Ekldsche Ra eres Prodkt, Pktprodkt I Ekldsche Ra st e Skalarprodkt defert: Es gelte folgede Regel:,, K, + + a a De lette Regel sagt: Ze Vektore stehe gea da sekrecht afeader sd orthogoal, egl. perpedclar e hr Skalarprodkt st. Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 9 Orthogoale Projekto ees Vektors De orthogoale Projekto ees Vektors af ee Vektor st glech 2 t Ee solche Projekto lefert ee orthogoale Dekoposto o d -, d.h. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 5

6 Geoetrsche Iterpretato des Skalarprodktes - φ φ Der Vektor rd orthogoal af de Vektor projert. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre Vektorprodkt Kreprodkt Das Kreprodkt eer Vektore, R 3 st defert als e Vektor t folgede Egeschafte: 2 3 tφ st derkleste Wkel d sφ,,, bldeerechtssste sche d φ û Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 2 6

7 7 3 Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Egeschafte des Vektorprodkts + + b a b a sch das Kreprod kt orthoora le Bass berechet eer I sd parallel d 4 Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker eare Uabhäggket o Vektore d Bass ees Vektorraes De Vektore sd gea da lear abhägg, e glt: Aderfalls et a de Vektore lear abhägg. We e Sat o Vektore lear abhägg st, da et a dese Vektore ee Bass des drch se afgespate Ekldsche Ras. Jeder Vektor deses Raes ka da als earkobato der Bassektore geschrebe erde:,,, R,,,

8 Speelle Base Ee Bass für dere Bassektore paarese glt j j heßt orthogoal. Glt sätlch, j j, j da heßt dese Bass orthooral. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 5 Wetere Regel Für ee orthoorale Bass,,, d ee belebge Vektor pp,p,...,p - glt: p p Sehr häfg gett rd de Stadardbass e, be elcher der -te Bassektor e jeder Kopoete Nll st, t Asahe der -te Kopoete, de glech Es st dredesoale: e e, e e, e e Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker, Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 2 6 8

9 atre Uter eer atr o Tp, oder -atr ersteht a e rechteckges Schea o Zahle,,,,, t Zele d Spalte. Dabe sd de Eleete jk reelle oder ach koplee Zahle. heßt qadratsch, e glt. Vektore sd speelle atre o Tp,, geat Spalteektore oder,, geat Zeleektore. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 7 De - atr K K O O K De -atr K K E heßt Ehetsatr O K Ee atr be der alle Eleete terhalb oder oberhalb der Haptdago ale glech ll sd, et heßt Nllatr Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker,,,, Speelle atre a Dreecksa tr.,, Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 8 9

10 T kj Traspoertetraspose adjgerte d adjkte adjot atre T, detraspoerte eer atr stee- atr beder glt jk für allek,,, j,, "Zele- d Spalteektore sd ertascht" Geht asätlch dekojgertkopleewerte über, soerhälta deadjgerte atr kj jk für allek,,, j,, Se d j j eade - te Rehedde j - te Spalte o strecht,da sd deeleeteder adjkte atr A adj a eer d + j j -atr desbdeterate cofactor, deaerhält Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 9 Wetere speelle atre Se ee -atr. * beeche de adjgerte atr für reelle atre glt T *: A heßt gea da selbstadjgert, e * A heßt gea da schefadjgert, e -* A heßt gea da tär orthogoal, e * * E A heßt gea da oral, e * *N De atre - sd oral. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 2

11 Egeschafte tärer orthogoaler atre We ee täre orthogoale atr st, da glt: ± T st ach tär T e d Ntär orthogoa l sd, so st ach N tär orthogoa l Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker orthogoa l Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 2 Orthoorale d othogoale atre De Stadardba ss E e Beachte :ee orthogoal e atr st etas als e orthogoal er Sat o Vektore Bass. Ncht jeder orthogoal er Sat o Vektore Bass eregt ee orthogoal e atr. e e st orthoora l, de atr aderes E st orthogoal. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 22

12 Für e -atre d N glt kopoeteeseaddto Recheregel: Operatoe af atre Addto A + N t aj j + j für,,, j,, + + N + + N + N N+ + Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 23 Operatoe af atre ltplkato Skalar-atr E Skalar a d ee atr köe ltplert erde, so daß das Prodkt T a t t j a j Recheregel: a b ab a a + b a + b a + N a + an Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 24 2

13 Operatoe af atre atr-atr Für de pq-atr d de qr-atr N also für erkettete atre st das Prodktatr T ee pr-atr t T N T N ttj j,, p, j,, r p q q, p, O, q p, q O q q q p,,, r O, r, r q, r Recheregel: N N + N N + N E E N N glt cht allgee Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 25 Deterate eer atr Für qadratsche atre sd Deterate defert: det D für für π sgπa 2 st 3 st 2 a det D det D 2 2,, sgπ das Voreche der etsprechedepertato a sd de Pertatoeder Zahle,2,,d 2 22 t Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 26 3

14 Spr Trace eer atr Uter der Spr tr der -atr ersteht a de Se der Haptdagoaleleete: tr a + a a Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 27 Wetere Egeschafte der Deterate Für 33-atre estert e teressater Weg de Deterate bereche. Beeche r de Spalteektore t,,, da glt :,, Ee Bass st gea da rechtshädg rght-haded, e hre Deterate post st bbb > Ist de Deterate egat ee r das de Bass lkshädg left-haded Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 28 4

15 Recheregel für Deterate Für ee atr N N a a T glt EeDeterate erädert hr Voreche, ea e Spalteoder e Zeleteader EeDeterate erädert schcht, ertascht. ea eer ZeleSpalte das Velfache eer adereaddert. EeDeterate stglechll,e see glechezeleoder Spalte bestt. DeDeterate eerdreecksatr stglechde Prodkt der Dagoalel eete. Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 29 Ierse eer atr - estert r für qadratsche atre, dere Deterate st. Da glt - - E kj adj jk oder Recheregel T T N N Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 3 5

16 Egeerte d Egeektore Esse A ee -atr,, λ e Skalar. et a Egeekor d λ, Egeert A λ charakterstscheglechg der atr A,e Prof. Dr.-Ig. Detlef Kröker Graphsche Dateerarbetg Notatoe d Recheregel für Vektore d atre 3 6

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