Mathematik Skalarprodukt/Winkel zwischen Vektoren?

1 Antwort

Zu 1.:

Die Seiten Seite(A;B) und Seite(A;C) sollen senkrecht aufeinander stehen.

Dann müssen auch die Richtungsvektoren der Seiten senkrecht aufeinander stehen, d. h. ihr Skalarprodukt muss 0 sein:

0 = Vektor(A;B) • Vektor(A;C)

= (x_B - x_A | y_B - y_A) • (x_C - x_A | y_C - y_A) | Einsetzen

= (x - 5 | y - (-3)) • (1 - 5 | 2 - (-3)) | Ausrechnen; y einsetzen

= (x - 5 | -1/3 x + 1,5 + 4) • (-4 | 5)

usw.

Zu 2.:

Damit überhaupt ein Winkel da ist, muss die Strecke (wenigstens) einen gemeinsamen Punkt mit der Geraden haben. Glücklicherweise ist das für Punkt A der Fall.

Für die Strecke kannst du als Richtungsvektor einfach B - A nehmen.

Eine Gerade mit der Gleichung

y = m * x + b

hat die Steigung m; wenn wir hier ein Steigungsdreieck einzeichnen (oder auch nur 2 Punkte P und Q der Geraden), haben wir

m = (y_Q - y_P) / (x_Q - x_P) = Δy / Δx

Damit ist ein Richtungsvektor der Geraden (Δx | Δy)

Wenn wir hier die Geradengleichung einsetzen (für y_Q und y_P) erhalten wir als Richtungsvektor

(Δx | m Δy)

oder, wenn wir für Δx 1 nehmen (was immer möglich ist),

(1 | m)

Aus den Vektoren (B - A) und (1 | m) kannst du dann mit der angedeuteten Formel den Winkel berechnen. Da nach einem spitzen Winkel gefragt ist, musst du ggf. zum "Supplementärwinkel) (180° - phi) übergehen.