Parametervoorstellingen > Hoeken en afstanden
123456Hoeken en afstanden

Uitleg

De hoek tussen twee lijnen is de hoek tussen hun richtingsvectoren. Die bereken je met het inproduct. Hiervoor gebruik je het inproduct van twee vectoren. Het inproduct of inwendig product van de vectoren `vec(r_1)` en `vec(r_2)` is
`vec(r_1) * vec(r_2) = |vec(r_1)| * |vec(r_2)| * cos(alpha)`
waarin `alpha` de hoek tussen `vec(r_1)` en `vec(r_2)` is.

Afhankelijk van je keuze van de richtingsvectoren krijg je meteen de gewenste scherpe hoek of juist een stompe hoek. In dat laatste geval moet je die stompe hoek nog omrekenen naar de bijpassende scherpe hoek.

Als die hoek `90^@` is, dan noem je de éne lijn een normaal van de andere. Het begrip "normaal" betekent in de meetkunde dus zoiets als "loodlijn" . De richtingsvector van zo'n loodlijn is een normaalvector van de lijn waar hij loodrecht opstaat. Ga na dat een lijn met richtingsvector `vec(r) = ((r_x),(r_y))` als normaalvector heeft `vec(n) = ((r_y),(text(-)r_x))` of een veelvoud hiervan. Dat deze twee vectoren loodrecht op elkaar staan volgt uit het feit dat hun inproduct `0` is.

Met behulp van een normaalvector bepaal je snel een vectorvoorstelling van een loodlijn door een bepaald punt op een gegeven lijn.

Opgave 1

Lees in Uitleg 1 hoe je de hoek tussen twee lijnen berekent. Teken de lijnen `l` : `((x),(y)) = ((text(-)2),(3)) + p ((2),(1))` en `m` : `((x),(y)) = ((0),(3)) + q ((3),(text(-)1))` in een cartesisch assenstelsel.

a

Welke vectoren bepalen de richting van deze lijnen?

b

Bereken de hoek tussen de in a bedoelde vectoren met behulp van het inproduct.

c

Is de hoek die beide lijnen met elkaar maken automatisch gelijk aan deze hoek?

Opgave 2

Teken de lijnen `k` : `((x),(y)) = ((text(-)2),(1)) + p ((text(-)3),(1))` en `n` : `((x),(y)) = ((0),(text(-)1)) + q ((2),(text(-)1))` in een cartesisch assenstelsel.

a

Bereken met behulp van het inproduct de hoek tussen beide richtingsvectoren.

b

Is deze hoek gelijk aan de hoek tussen `k` en `n` ? Leg uit waarom.

Opgave 3

In Uitleg 1 zie je dat de vectoren `vec(r) = ((r_x),(r_y))` en `vec(n) = ((r_y),(text(-)r_x))` elkaars normaalvector zijn, dus loodrecht op elkaar staan.

a

Laat met behulp van het inproduct zien dat deze vectoren inderdaad een hoek van `90^@` met elkaar maken.

b

Welke vector staat loodrecht op `vec(v) = ((2),(3))` ? En is dat de enige vector die loodrecht op `vec(v)` staat?

c

Welke eigenschap heeft het inproduct van twee vectoren die loodrecht op elkaar staan?

verder | terug