Mathematik

Formel zur Berechnung des Skalarproduktes

Für zwei Vektoren a⃗\vec{a} und b⃗\vec{b} wird das Skalarprodukt wie folgt berechnet:

a⃗⋅b⃗=(a1a2⋮an)⋅(b1b2⋮bn)=a1⋅b1+a2⋅b2+⋯+an⋅bn\vec{a} \cdot \vec{b} = \begin{pmatrix}a_1\\a_2\\\vdots\\a_n\end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix}b_1\\b_2\\\vdots\\b_n\end{pmatrix} = a_1 \cdot b_1 + a_2 \cdot b_2 + \dots + a_n \cdot b_n

Rechengesetze

Für das Skalarprodukt von den Vektoren a⃗\vec{a}, b⃗\vec{b} und c⃗\vec{c} gilt:

  1. a⃗⋅b⃗=b⃗⋅a⃗\vec{a} \cdot \vec{b} = \vec{b} \cdot \vec{a} (Kommutativgesetz)
  2. r⋅a⃗⋅b⃗=r⋅(a⃗⋅b⃗)r \cdot \vec{a} \cdot \vec{b} = r \cdot (\vec{a} \cdot \vec{b}) für jede reele Zahl r. (Assoziativgesetz)
  3. (a⃗⋅b⃗)⋅c⃗=a⃗⋅c⃗+b⃗⋅c⃗(\vec{a} \cdot \vec{b}) \cdot \vec{c} = \vec{a} \cdot \vec{c} + \vec{b} \cdot \vec{c} (Distributivgesetz)
  4. a⃗⋅a⃗=∣a⃗∣2\vec{a} \cdot \vec{a} = |\vec{a}|^2