; Argument: #lst-of-points = Liste mit Punktkoordinaten; sexy coded by Rolf Wischnewski () ( defun:M-Collinear>L (#lst-of-points / 1stVector RetVal) ( setq 1stVector (:M-GetVector ( car #lst-of-points) ( cadr #lst-of-points))) ( while ( and ( cddr #lst-of-points) ( setq RetVal ( equal '( 0. 0) 1stVector (:M-GetVector ( car ( setq #lst-of-points ( cdr #lst-of-points))) ( cadr #lst-of-points))) 1. 0e-010)))) RetVal) (:M-Collinear>L '(( 0. 0) ( 2. 0) ( 1. 0) ( 0. 107322 0. 37325 0. 78599 0. 52338 0. 702335 0. Www.mathefragen.de - Prüfen, ob Vektoren kollinear zueinander sind.. 25081 0. 89236 0. 0))) ( 0. 37325 1. 0);_ hier ist die Y-Koordinate verändert => nil Wie funktioniert's? Als erstes entneme ich aus einer Punkteliste die ersten zwei Punkte und wandle diese in einen Vektor um, den ich schließlich an ein Symbol binde (Variable: 1stVector). Mit Hilfe der While Schleife iteriere ich so lange durch die Liste (ab der 3. Stelle) bis, entweder die Liste keinen dritten Eintrag mehr enthält oder die equal Funktion ein nil zurückgibt, was bedeutet, dass das Vektorprodukt ungleich (0.
Vektoren auf Kollinearität prüfen | Fundamente der Mathematik | Erklärvideo - YouTube
Diese kann man wie folgt definieren: Besitzen zwei Vektoren entgegengesetzte Richtungen, werden diese als zueinander anti-parallel bezeichnet. Die folgende Grafik zeigt zwei anti-parallele Vektoren: Kollinear und Komplanar Kollineare Vektoren sind parallele oder anti-parallele Vektoren. Einer der beiden Vektoren ist ein vielfaches des anderen Vektors. Das folgende Beispiel zeigt zwei kollineare Vektoren. Als letztes betrachten wir noch die komplanaren Vektoren. Darunter versteht man Vektoren, die in einer Ebene liegen. Lineare Abhängigkeit und lineare Unabhängigkeit online lernen. Dies ist leider ein recht umfangreiches Thema. Aus diesem Grund sei hier auf weitere Kapitel der Vektor-Rechnung verwiesen, die sich mit dem Thema Ebenen-Rechnung beschäftigen. Links: Zur Vektor-Übersicht Zur Mathematik-Übersicht
Aufgabe: Ich soll prüfen ob zwei Vektoren kollinear sind.... Die Vektoren sind: v= \( \begin{pmatrix} 1\\a\\0 \end{pmatrix} \) und v=\( \begin{pmatrix} 1\\0\\a \end{pmatrix} \) Wie muss a gewählt werden, sodass die beiden Vektoren kollinear sind? Nun habe ich allerdings mehrere Ansätze mit denen ich auf unterschiedliche Ergebnisse komme.... Ansatz 1: Wenn ich a = 0 wähle, sind die beiden Vektoren ja identisch und somit ebenfalls kollinear Ansatz 2: Ich würde gerne über den Ansatz gehen, dass ich sage: Der eine Vektor ist ein Vielfaches des anderen Vektors..... also: \( \begin{pmatrix} 1\\a\\0 \end{pmatrix} \) *r = \( \begin{pmatrix} 1\\0\\a \end{pmatrix} \)... Dort komme ich für r aber auf das Ergebnis 1. Kollinear vektoren überprüfen sie. r = 1 2. a*r= 0 3. 0*r = a Daraus abgeleitet kann ich ja nicht sagen ob sie kollinear sind oder nicht, da mein r nicht einheitlich ist..... Ansatz 3: Ich schaue ob das Kreuzprodukt der beiden Vektoren den Nullvektor ergibt und wenn dies der Fall ist, sind sie kollinear v(kreuzprodukt)=\( \begin{pmatrix} (a*a)\\-a\\-a \end{pmatrix} \)= \( \begin{pmatrix} 0\\0\\0 \end{pmatrix} \) daraus ergibt sich ja ebenfalls dass a=0 sein muss..... Problem/Ansatz: Warum ist der mittlere Weg also Ansatz 2 nicht möglich bzw. gibt mir ein komplett anderes Ergebnis?
Hier nun die Formel... ; Argumente: 2 dreikomponentige Vektoren; Rückgabe: Vektor (Vektorprodukt) ( defun:M-VectorProduct (#v1 #v2) ( list ( - ( * ( cadr #v1) ( caddr #v2)) ( * ( caddr #v1) ( cadr #v2))) ( - ( * ( caddr #v1) ( car #v2)) ( * ( car #v1) ( caddr #v2))) ( - ( * ( car #v1) ( cadr #v2)) ( * ( cadr #v1) ( car #v2))))) 3. Schritt - Funktion zur Ermittlung von kollinearen Punkten Das ist nun keine große Kunst mehr. ; Argumente: 3 3D-Punkte; Rückgabe: True= kollinear, sonst nil ( defun:M-Collinear (#p1 #p2 #p3 /) ( equal '( 0. 0) (:M-VectorProduct (:M-GetVector #p1 #p2) (:M-GetVector #p1 #p3)) 1. 0e-010)) Falls 3 Punkte auf einer Geraden liegen gibt die Funktion ein True zurück, ansonsten nil. Durch equal können wir einen Genauigkeitswert vergeben. Hier in unserer Funktion enspricht 1. 0e-010 = 0. 0000000001 Beispiel: (:M-Collinear '(0. 0) '(3. 15 0. 0) '(2. 0)) => T Zum Schluss überlegen wir, wie wir aus einer Liste mit Punktkoordinaten prüfen können, ob alle Punkte zueinander Kollinear sind.
B. a → = r b → + s c →. Als Beispiel betrachten wir die folgenden drei Vektoren: a → = ( 10 4 − 6); b → = ( 3 0 1) u n d c → = ( 1 1 − 2) Es lässt sich die Linearkombination a → = 2 b → + 4 c → bilden, denn es gilt: ( 10 4 − 6) = 2 ⋅ ( 3 0 1) + 4 ⋅ ( 1 1 − 2) Die Vektoren a →, b → u n d c → sind also komplanar. Werden dagegen die Vektoren a →, b → u n d d → = ( 2 2 3) betrachtet, dann kann kein Paar reeller Zahlen r und s gefunden werden, für das a → = r b → + s d → gilt. Folglich sind a →, b → u n d d → nicht komplanar.
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