בפרק הקודם חיברנו וקטורים, וכפלנו וקטור במספר. עכשיו נכפול וקטור בווקטור.
התוצאה של הכפל הזה היא מספר, לא וקטור. לכן קוראים לה מכפלה סקלרית: סקלר הוא מספר.
היא הזווית בין הווקטורים
את הזווית בין שני וקטורים מודדים כששניהם יוצאים מאותה נקודה. היא תמיד בין ל-.
, , והזווית ביניהם . כמה זה ?
Show the answer and the solution
.
הסימן של המכפלה
זווית חדה: המכפלה חיובית
זווית ישרה: המכפלה אפס
זווית קהה: המכפלה שלילית
לשני וקטורים שאינם וקטור האפס
זה הכלי החשוב ביותר בפרק. כדי להוכיח ששני ישרים מאונכים, מראים שהמכפלה של הווקטורים שלהם היא .
. הזווית בין הווקטורים חדה, ישרה או קהה?
Show the answer and the solution
קהה. המכפלה שלילית, ולכן .
וקטור כפול עצמו
הזווית בין וקטור לעצמו היא , ו-. הכלל הזה הופך מכפלה לאורך — בעזרתו נחשב אורכים.
מכפלה סקלרית בתוך גוף
ארבע מכפלות בקובייה
אורך המקצוע . כל הווקטורים יוצאים מ-, חוץ מהאחרון.
שני מקצועות של אותה פאה: מאונכים
אלכסון הבסיס, לפי פיתגורס
האלכסון יוצר זווית עם המקצוע
וקטורים נגדיים: הזווית
מהו בקובייה?
Show the answer and the solution
. המקצוע מאונך לבסיס, ולכן גם ל-.
הזווית בין וקטורים — רק כששניהם יוצאים מאותה נקודה.
נכנס ל-, ו- יוצא ממנו. הזווית ביניהם היא .
במשולש שווה צלעות שאורך הצלע שלו : , אבל .
Exercises
Exercise 1
, , והזווית בין הווקטורים . חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 5
Worked solution:
לפי ההגדרה
כופלים את שני האורכים ואת הקוסינוס של הזווית. מי שכתב שכח את .
Exercise 2
, , והזווית בין הווקטורים . חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: -12
Worked solution:
זווית קהה: המכפלה שלילית
. מי שקיבל איבד את הסימן — זווית קהה נותנת מכפלה שלילית.
Exercise 3
, , והווקטורים מאונכים זה לזה. חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 0
Worked solution:
וקטורים מאונכים: המכפלה אפס, בלי קשר לאורכים. הוא מכפלת האורכים בלבד.
Exercise 4
נתון: . מה אפשר לומר על הזווית בין הווקטורים?
Show the answer and the solution
Answer: C קהה
Worked solution:
האורכים חיוביים
את הסימן של המכפלה קובע רק , כי האורכים תמיד חיוביים. לכן לא צריך את האורכים.
Exercise 5
, ו-. לכן .
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
המכפלה אפס והאורכים אינם אפס, ולכן . זה בדיוק התנאי למאונכות.
Exercise 6
. חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 16
Worked solution:
הזווית בין וקטור לעצמו היא
, ולכן הוא ריבוע האורך. התשובה שוכחת לכפול באורך פעם שנייה.
Exercise 7
. מהו האורך ?
Show the answer and the solution
Answer: 7
Worked solution:
אורך הוא חיובי
הוא ריבוע האורך. מוציאים שורש; הוא לא האורך.
Exercise 8
, ו-. מהי הזווית בין הווקטורים (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 60
Worked solution:
מחלקים את המכפלה במכפלת האורכים, לא בסכום שלהם: היא טעות.
Exercise 9
בקובייה אורך המקצוע . השלימו.
____ ; ____ ; ____ ; ____
Show the answer and the solution
Answer: 0 ; 9 ; 9 ; -9
Worked solution:
מקצועות של אותה פאה
וקטורים שווים: זווית
וקטורים נגדיים: זווית
ו- הם אותו קטע, אבל בכיוונים מנוגדים. הכיוון משנה את הסימן.
Exercise 10
משולש שווה צלעות, ואורך הצלע . חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: -8
Worked solution:
מזיזים את הווקטורים כך שיצאו מ-
או: הזווית ביניהם
הזווית בין ל- היא , לא : הווקטורים לא יוצאים מאותה נקודה. התשובה היא הטעות הזו.
Exercise 11
משולש שווה צלעות, ואורך הצלע . חישבו את . שורה אחת שגויה — מצאו אותה.
Show the answer and the solution
Answer: →
Worked solution:
זו הזווית של המשולש
זווית המשולש היא בין ל-. ל- יש כיוון הפוך, ולכן הזווית .