כבר כפלנו וקטור במספר. עכשיו כופלים וקטור בווקטור, והתוצאה היא מספר. קוראים לה המכפלה הסקלרית.
במישור: כופלים רכיב ברכיב, ומחברים
במרחב: אותו דבר, עם רכיב שלישי
המכפלה של ו-
כופלים את רכיבי ה-, כופלים את רכיבי ה-, ומחברים.
מספר, לא וקטור
מה המספר הזה אומר
למכפלה הסקלרית יש גם משמעות של זווית. אם היא הזווית בין הווקטורים, אז:
מתי המכפלה הסקלרית שווה ?
להציג את התשובה והפתרון
כשהזווית היא , כי . זה המבחן לניצבות: בדיוק כשהווקטורים ניצבים.
הזווית חדה
הווקטורים ניצבים
הזווית קהה
שאלה עם פרמטר, כמו «לאיזה הווקטורים ניצבים?»: כותבים , ופותרים את המשוואה.
הזווית בין שני וקטורים
מהנוסחה מבודדים את הקוסינוס. מחשבים מכפלה ושני אורכים, ומחלקים.
הזווית בין ל-
שלושה חישובים קטנים, ואז מחלקים.
וקטור כפול עצמו נותן את ריבוע האורך. מזה יוצא פיתוח כמו בנוסחאות הכפל המקוצר.
נתון , , והזווית ביניהם . מוצאים את
אין רכיבים, ולכן עובדים עם הפיתוח.
שתי טעויות בחישוב.
התוצאה היא מספר: מחברים את המכפלות.
כמו : אסור לשכוח את האיבר האמצעי.
תרגילים
תרגיל 1
חשבו את המכפלה הסקלרית .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
התוצאה היא מספר אחד: מחברים את שתי המכפלות.
תרגיל 2
חשבו את המכפלה הסקלרית .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: -2
הפתרון:
המכפלה יכולה להיות שלילית: הזווית קהה.
תרגיל 3
הטענה: הווקטורים ו- ניצבים זה לזה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
מכפלה סקלרית אפס פירושה ניצבות. לא צריך לחשב אורכים.
תרגיל 4
לאיזה ערך של הווקטורים ו- ניצבים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 6
הפתרון:
מכפלה סקלרית שווה אפס
ניצבים פירושו מכפלה אפס, לא רכיבים שווים.
תרגיל 5
מהי הזווית בין ל-? עגלו לעשירית מעלה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 81.9
הפתרון:
מחלקים במכפלת שני האורכים. ב- המחשבון במצב מעלות.
תרגיל 6
נתון . מה אפשר לומר על הזווית בין הווקטורים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג היא קהה
הפתרון:
האורכים חיוביים, ולכן הסימן נקבע על ידי המונה
בשביל הסוג של הזווית מספיק הסימן. את הגודל המדויק אי אפשר לדעת בלי האורכים.
תרגיל 7
נתון , , והזווית ביניהם . מהי המכפלה ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 10
הפתרון:
, ולא .
תרגיל 8
נתון . מהי המכפלה ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 9
הפתרון:
בדיקה
. ומכאן .
תרגיל 9
נתון , ו-. מהו האורך ? עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4.36
הפתרון:
כמו
בחיסור האיבר האמצעי הוא . כאן המכפלה שלילית, ולכן הוא מוסיף .
תרגיל 10
התאימו כל מכפלה סקלרית לזווית שהיא מתארת.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: המכפלה חיובית — זווית חדה · המכפלה אפס — זווית ישרה · המכפלה שלילית — זווית קהה · המכפלה שווה למכפלת האורכים — אותו כיוון, זווית אפס
הפתרון:
הסימן של המכפלה הוא הסימן של , כי האורכים תמיד חיוביים.
תרגיל 11
שירה חישבה את הזווית בין ל-. שורה אחת שגויה. מצאו אותה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: →
הפתרון:
מחלקים במכפלת שני האורכים
סימן אזהרה: קוסינוס גדול מ- לא קיים. היא חילקה רק באורך אחד.
תרגיל 12
השלימו.
במשולש : , , . המכפלה שווה ____, ולכן הזווית בת ____ מעלות.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: במשולש : , , . המכפלה שווה 0, ולכן הזווית בת 90 מעלות.
הפתרון:
שני הווקטורים יוצאים מ-
הזווית היא בין וקטורים שיוצאים מ-. עם במקום הסימן היה מתהפך.
תרגיל 13
הטענה: לכל שני וקטורים מתקיים .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
פותחים סוגריים
האיברים האמצעיים מצטמצמים
זה הפרש ריבועים. הוא עובד כי .
תרגיל 14
איזה ביטוי שווה ל-?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א
הפתרון:
האיבר האמצעי הוא , כלומר . וגם עולה בריבוע: .
תרגיל 15
לאיזה ערך של הווקטורים ו- ניצבים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.8
הפתרון:
מכפלה סקלרית שווה אפס
מופיע בשני הווקטורים: יש שני איברים עם .