6.6  Determinant en uitproduct >
De determinant in dimensie 2
1
a

11 en 17

b

‐ 11 , ‐ 17 , 11 , 17

2
a

-

b

Als je linksom moet draaien is de hoek β tussen de vectoren a → en b → gelijk aan 90 ° − α en als je rechtsom moet draaien α − 90 ° . De oppervlakte van het parallellogram is | a → | ⋅ | b → | sin ⁡ ( β ) = | a → | ⋅ | b → R | sin ⁡ ( β ) , want b → en b → R hebben dezelfde lengte. In het eerste geval geldt: sin ⁡ ( β ) = cos ⁡ ( α ) , in het tweede geval sin ⁡ ( β ) = ‐ cos ⁡ ( α ) .

c

-

3
a

| ‐ 1   3 3   2 | = ‐ 11 , dus de oppervlakte van het eerste is parallellogram is 11 ; | ‐ 1   5 3   2 | = ‐ 17 , dus de oppervlakte van het tweee is parallellogram is 17 .

b

A B → = ( 6 ‐ 4 ) en A C → = ( 4 3 ) ; | 6   4 ‐ 4   3 | = 34 , dus de oppervlakte van driehoek A B C = 17 .

c

De bijbehorende determinant (zoals in het vorige onderdeel) heeft twee kolommen met gehele getallen, is dus ook geheel.

4
a

10 , 14 , ‐ 14 en 0

b

‐ 2 ⋅ 10 = ‐ 20

c

24

d

‐ 20

5
a

Verbind het inwendig roosterpunt met de hoekpunten van de driehoek. Zo heb je de driehoek in drie roosterdriehoeken verdeeld die elk minstens oppervlakte 1 2 hebben.

b

6
a

De twee licht gekleurde delen in de figuur links hebben samen oppervlakte det ⁡ ( a → , b → ) + det ⁡ ( a → , c → ) .
Het licht gekleurde parallellogram in de figuur rechts heeft oppervlakte det ⁡ ( a → , b → + c → ) . Die twee zijn gelijk, want de donker gekleurde driehoeken links en rechts hebben dezelfde oppervlakte.

b
figuur bij opgave 79b

Het parallellogram bij de vectoren 2 ⋅ a → en b → heeft één zijde twee keer zo lang.

7
a

det ( a → , b → ) = det ( a 1 ⋅ e → 1 + a 2 ⋅ e → 2 , b → ) =
det ( a 1 ⋅ e → 1 , b → ) + det ( a 2 ⋅ e → 2 , b → ) =
a 1 ⋅ det ( e → 1 , b → ) + a 2 ⋅ det ( e → 2 , b → ) = ....
Maak het verder zelf af.

b

( e → 1 , e → 2 ) is positief georiënteerd en spant een vierkant van 1 bij 1 op; det ( e → 1 , e → 2 ) = ‐ det ( e → 2 , e → 1 ) ; verder ( e → 1 , e → 1 ) en ( e → 2 , e → 2 ) afhankelijk.

8

C = ( t ,2 t + 7 ) ; dan A B → = ( 8 ‐ 2 ) en A C → = ( t + 3 2 t ) . Dan det ( A B → , A C → ) = ± 30 ⇔ 18 t − 6 = ± 30 , dus C = ( 5,10 ) of C = ( 1 1 2 , ‐ 3 ) .

De determinant in dimensie 3.
9

Positief: ( a → , b → , c → ) , ( b → , c → , a → ) , ( c → , a → , b → ) ; de andere drie negatief.

10
a

Vergelijk dat met wat er in opgave 77 gedaan is.

b

det ⁡ ( e → 1 , e → 1 , e → 2 ) = 0 , want ( e → 1 , e → 1 , e → 2 ) is afhankelijk.
det ⁡ ( e → 1 , e → 2 , e → 3 ) = det ⁡ ( e → 2 , e → 3 , e → 1 ) = det ⁡ ( e → 3 , e → 1 , e → 2 ) = 1 en det ⁡ ( e → 1 , e → 3 , e → 2 ) = det ⁡ ( e → 2 , e → 1 , e → 3 ) = det ⁡ ( e → 3 , e → 2 , e → 1 ) = ‐ 1 : de zes rijtjes vectoren spannen een kubus met ribbe 1 op; de eerste drie rijtjes vectoren hebben een positieve oriëntatie en de andere een negatieve.

c

Dit volgt direct uit de vorige twee onderdelen.

11

2 , ‐ 14 , ‐ 51

12
a

A B → = ( 2 ‐ 2 ‐ 1 ) , B C → = ( 1 ‐ 3 ‐ 1 ) en A E → = ( 0 0 10 ) .
Van A naar H moet je schuiven over B C → + A E → , dus H = ( 3, ‐ 3,9 ) .

b

Het is de absolute waarde van de determinant det ( A B → , B C → , A E → ) = | 2   1   0 ‐ 2   ‐ 3   0 ‐ 1   ‐ 1   10 | .

c

1 6 ⋅ 40 = 6 2 3 ; ook 6 2 3

13

De inhoud van het viervlak is 1 6 van een parallellepipedum met roosterpunten als hoekpunt, dus de inhoud van het viervlak is minstens 1 6 . Door het inwendig roosterpunt met de hoekpunten te verbinden, verdeel je het viervlak in vier viervlakken met inhoud minstens 1 6 .

14
a

Dat is zo als ( a → , r → , s → ) , met a → = ( a b 2 ) , afhankelijk is.

b

a + b = 4

c

| a − 3   2   1 b   0   1 2   1   1 | = 0 , dus a + b = 7 .

15
a

x + 4 y − 3 z = 0

b

Vul maar in.

16

Schrijf links en rechts van het gelijkteken uit en constateer dat je detzelfde uitdrukkingen krijgt.

17

( 5 2 ‐ 3 ) , ( 2 4 2 ) , ( ‐ 1 ‐ 10 7 )

18

Dat is: 2 ⋅ ( | A B → × B C → | + | A B → × A E → | + | B C → × A E → | ) =
= 2 ⋅ | ( ‐ 1 ‐ 1 ‐ 4 ) | + 2 ⋅ | ( ‐ 20 ‐ 20 0 ) | + 2 ⋅ | ( ‐ 30 ‐ 10 0 ) | = 46 2 + 20 10 .

19

a → × b → is normaalvector van V en c → × d → is normaalvector van W , dus
r → = ( a → × b → ) × ( c → × d → ) , staat loodrecht op normaalvectoren van V en W , is dus richtingsvector van de snijlijn van V en W .