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    수학이 알고싶은 중고대딩들을 위한 수학 노트

벡터의 내적

이 항목의 스프링노트 원문주소

 

 

개요

 

 

정의
  • 두 n차원 벡터 \mathbf a = (a_1, a_2, \cdots , a_n)\mathbf b = (b_1, b_2, \cdots , b_n) 에 대하여, 내적은 다음과 같이 정의된다

    \mathbf{a}\cdot \mathbf{b} = a_1b_1 + a_2b_2 + \cdots + a_nb_n = \sum_{i=1}^n a_ib_i

 

코사인 법칙으로부터의 유도
  • 삼각형의 두 변의 길이와 그 끼인 각에 대하여, 나머지 한변의 길이를 다음과 같이 표현할 수 있음

    c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos\theta

 

(정리) 내적에 관한 다음 공식을 통해, 두 벡터간의 각도 \theta를 쉽게 계산할 수 있음

\mathbf a \cdot \mathbf b = |\mathbf a| \cdot |\mathbf b| \cos \theta

 

(증명)

일반적인 경우, \mathbf a ,\mathbf b,\mathbf a - \mathbf b 세 벡터는 삼각형을 이룬다.

a= |\mathbf a| , b=|\mathbf b| , c=|\mathbf a - \mathbf b| 로 두자.

c^2-a^2-b^2=|\mathbf a - \mathbf b| ^2-|\mathbf a|^2 -|\mathbf b|^2 =(\mathbf a - \mathbf b)\cdot(\mathbf a - \mathbf b)-(\mathbf a \cdot \mathbf a)-(\mathbf b \cdot \mathbf b)=-2\mathbf a \cdot \mathbf b

코사인법칙으로부터  \mathbf a \cdot \mathbf b = ab\cos\theta= |\mathbf a| \cdot |\mathbf b| \cos \theta 를 얻는다.

 

삼각형에의 응용
  • 원점과 두 벡터 \mathbf a = (2,1),  \mathbf b = (1,3)로 이루어진 삼각형의 원점에서의 각의 크기
  • 코사인법칙과 벡터의 내적을 통한 방법의 비교

 

 

역사

 

 

관련된 다른 주제들

 

수학용어번역

 

사전 형태의 자료

 

 

관련논문
  • http://www.jstor.org/action/doBasicSearch?Query=

 

 

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Last edited on 01/20/2012 08:16 by 피타고라스

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