Pfeile aneinanderhängen
Zwei Verschiebungen nacheinander ergeben wieder eine Verschiebung. Geometrisch hängt man die Pfeile aneinander, rechnerisch addiert man Zeile für Zeile.
- Aneinanderhängen:den Fuß von \(\vec b\) an die Spitze von \(\vec a\) setzen; \(\vec a+\vec b\) führt vom Fuß von \(\vec a\) zur Spitze von \(\vec b\).
- Parallelogramm:Setzt man beide Pfeile an denselben Punkt, ist \(\vec a+\vec b\) die Diagonale des aufgespannten Parallelogramms.
- Koordinatenweise:die Einträge in jeder Zeile addieren — in der Ebene und im Raum gleich.
- Reihenfolge egal:\(\vec a+\vec b=\vec b+\vec a\); beide Wege im Parallelogramm enden am selben Punkt.
Ziehe die Spitzen von \(\vec a\) und \(\vec b\) (oder wähle sie an und nutze die Pfeiltasten). Vergleiche den Summenpfeil mit der Diagonale — und schalte dann auf \(\vec a-\vec b\) um.
Halte fest: Der Summenpfeil landet immer dort, wo man nach \(\vec a\) und danach \(\vec b\) ankommt — seine Einträge sind die Summen der Einträge, egal in welcher Reihenfolge.
Subtrahieren mit dem Gegenvektor
Subtrahieren heißt: den Gegenvektor addieren. Damit ergibt sich auch die Formel für den Verbindungsvektor.
- Gegenvektor:\(-\vec b\) ist gleich lang wie \(\vec b\), zeigt aber in die Gegenrichtung.
- Im Parallelogramm:\(\vec a-\vec b\) ist die zweite Diagonale — von der Spitze von \(\vec b\) zur Spitze von \(\vec a\).
- Nicht vertauschbar:\(\vec b-\vec a=-(\vec a-\vec b)\).
Herleitung:
Addition und Subtraktion: \(\vec a\pm\vec b=\begin{pmatrix}a_1\pm b_1\\a_2\pm b_2\\a_3\pm b_3\end{pmatrix}\)
Allgemeine Hinweise
Fuß an Spitze
Beim Addieren kommt der Fuß des zweiten Pfeils an die Spitze des ersten — nicht Spitze an Spitze und nicht Fuß an Fuß.
a − b oder b − a?
Die Differenz zeigt zum Minuenden: \(\vec a-\vec b\) zeigt von der Spitze von \(\vec b\) zur Spitze von \(\vec a\).
Mit GTR und CAS
fx-CG50: RUN-MAT, F3 (MAT/VCT), F6 (M⇔V) — Vektoren als Vct A, Vct B speichern und Vct A + Vct B rechnen. TI-Nspire: [1,2,3]+[4,−1,0] eintippen.
