Vektoren

Lernpfad erstellt und betreut von:

Peter Ertl

E-mail: peter.ertl@edu.uni-graz.at
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Übersicht:       
Hilfe
1. Erklärung
2. Geschichte und Begriffe
3. Was ist ein Vektor?
4. Addition von Vektoren
5. Freiwillige Übungen
6. Quellen

Was ist ein Vektor?
 
3.1 

Ein Vektor ist...





Was assoziierst du spontan mit dem Begriff "Vektor"?

Nimm ein leeres Blatt Papier, zeichne, oder schreibe spontan ein paar Gedanken darueber auf, was du dir darunter vorstellst! Nimm dieses Blatt Papier, falte es in der Mitte, schiebe es in ein Kuvert und lege es in die extra dafuer vorgesehende "Vektorenmappe"


Lernstoff, �bungsaufgabe
 
3.2 

Punkte


Bei der Verwendung des kartesischen Koordinatensystems, kann jeder Punkt in der Ebene durch ein Zahlenpaar repräsentiert werden, den sogenannten "Koordinaten". Diese können als Richtung vom Ursprung zum Punkt gesehen werden. Der Ursprung O hat die Koordinaten O(0/0)



Beispiel 1:


P(4/3): Um zum Punkt P zu gelangen, gehe zunächst 4 Einheiten in die x-Richtung, dann 3 Einheiten in die y-Richtung.




Beispiel 2:


Q(-2/0): Um zum Punkt Q zu gelangen, gehe 2 Einheiten in die negative x-Richtung, und 0 Einheiten in die y-Richtung.



Lernstoff, Lernstoff
 
3.3 Wiederholung
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/wasisteinvektor.pdf

Zur Wiederholung, folge diesem Link, drucke dir diese Seite aus versuche das bisher gelernte zu verinnerlichen.
Wiederholung
 
3.4 1. Übungsblatt
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/Uebungsblatt1.pdf

Öffne zunächst das Übungsblatt und drucke es dir anschließend aus. Nach erfolgreichem Lösen ordne es in deine Mappe ein!
Übungsaufgabe
 
3.5 2. Übungsblatt
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/Uebungsblatt2.pdf

Öffne zunächst das Übungsblatt und drucke es dir anschließend aus. Nach erfolgreichem Lösen ordne es in deine Mappe ein!
Übungsaufgabe
 
3.6 

Vektoren


Was haben wir bisher gelernt?

Wir wissen also, dass ein Punkt mit den Koordinaten P(1/1) die direkte Strecke zwischen Ursprung und Punkt bezeichnet. Dieser direkte Weg entspricht einer gerichteten Strecke, die am Ursprung beginnt und bei P endet. Die gerichtete Strecke wird mit einem Pfeil gezeichnet wobei die in diesem Fall der Ursprung als Schaft und der Punkt P als Spitze bezeichnet wird.





Lernstoff
 
3.7 

Ortspfeile


Peter Ertl hat seine Heimatstadt in Steyr. Er fährt mit seinem Fahrrad eine Österreichrundfahrt in verschiedene Städte. Nach Linz, Graz, Salzburg, Kapfenberg und Wien. Peter fährt immer von seiner Heimatstadt weg. Um zu wissen, wieviele Kilometer er zurücklegen wird, muss er die Entfernung der Zielstadt kennen. Da er den direkten Weg fahren wird, muss er den Kurs des Fahrrades, seine Richtung und Orientierung, wissen. Wien und Salzburg liegen in der selben Richtung (im geometrischen Sinn), von Steyr aus, sind jedoch die Orientierungen zu ihnen entgegengesetzt. Bemerkung: Der Begriff Richtung im geometrischen Sinn unterscheidet sich vom Begriff "Richtung" des täglichen Sprachgebrauchs: Jede geometrische Richtung hat zwei "Richtungen" im herkömmlichen Sinn.







Die von Steyr (S) nach Salzburg (S1), Wien (W), Graz (G), Kapfenberg (K) und Linz (L) weisende Pfeile nennt man "Ortspfeile". Wir bezeichnen Ortspfeile durch ihren Anfangs- und Endpunkt oder durch Buchstaben, beides jeweils mit einem Peil darüber:






Ein Ortspfeil ist durch seine Länge, seine Richtung und seine Orientierung festgelegt: sein Anfangspunkt liegt stets in O. Auch dem Punkt O wollen wir einen Ortspfeil zuordnen. Dieser wird Nullpfeil genannt!


Wir wollen nun einige wichtige Merksätze definieren:










Lernstoff
 
3.8 3. Übungsblatt
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/Uebungsblatt3.pdf

Öffne zunächst das Übungsblatt und drucke es dir anschließend aus. Nach erfolgreichem Lösen ordne es in deine Mappe ein!
Übungsaufgabe
 
3.9 

Schiebungspfeile


Wir denken uns einen geradlinigen Fluss. Alle Wasserteilchen bewegen sich in einer Sekunde um die gleiche Weglänge in der gleichen Richtung und mit derselben Orientierung. Die Menge aller gleich langen, gleich gerichteten und gleich orientierten Pfeilen stellt also eine Verschiebung einer Punktmenge dar, diese Pfeile nennt man Schiebungspfeil.






Wir wollen nun die Begriffe "Ortspfeil" und "Schiebungspfeil" nicht mehr voneinander unterscheiden und definieren allgemein:





Lernstoff
 
3.10 4. Übungsblatt
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/Uebungsblatt4.pdf

Öffne zunächst das Übungsblatt und drucke es dir anschließend aus. Nach erfolgreichem Lösen ordne es in deine Mappe ein!
Übungsaufgabe
 
3.11 

Vektoren zwischen zwei Punkten


Für zwei Punkte A (xA / yA), B (xB / yB) in der Ebene, kann man einen "Vektor" konstruieren, der im Punkt A startet und im Punkt B endet. Die beiden Begriffe "Spitze" und "Schaft" haben wir bereits kennen gelernt. Die Koordinaten des Vektors können berechnet werden, indem man die Koordinaten der beiden Punkte subtrahiert:











Lernstoff
 
3.12 5. Übungsblatt
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/Uebungsblatt5.pdf

Öffne zunächst das Übungsblatt und drucke es dir anschließend aus. Nach erfolgreichem Lösen ordne es in deine Mappe ein!
Übungsaufgabe
 
3.13 6. Übungsblatt
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/Uebungsblatt6.pdf

Öffne zunächst das Übungsblatt und drucke es dir anschließend aus. Nach erfolgreichem Lösen ordne es in deine Mappe ein!
Übungsaufgabe
 
3.14 

Zusammenfassung






Wiederholung
 
3.15 

Was ist ein Vektor nun....




Nachdem du jetzt ein Spezialist bist, hätte ich gerne, dass du den Zettel nimmst, auf dem du frei über den Vektorbegriff assoziiert hast und hinschreibst, was ein Vektor tatsächlich ist!
Wie weit warst du von der richtigen Antwort entfernt??

Lernstoff, Wiederholung
 
3.16 Wiederholung
http://www.mathe-online.at/materialien/Peter.Ertl/files/wasisteinvektor.pdf

Folge dem Link und lege deses Seiten in die Vektorenmappe ab
Wiederholung
 
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