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अदिश (बिंदु) गुणनफल कैलकुलेटर

दो सदिश लिखें और उनका बिंदु गुणनफल, परिमाण, उनके बीच का कोण और एक का दूसरे पर प्रक्षेप पाएँ, हर गुणन और योग के साथ।

अल्पविराम या स्पेस से अलग किए गए घटक, जैसे 1, -2, 3/4।

अल्पविराम या स्पेस से अलग किए गए घटक, जैसे 1, -2, 3/4।

उदाहरण

बिंदु गुणनफल कैलकुलेटर के बारे में

बिंदु गुणनफल दो सदिशों की तुलना करने का सबसे सरल तरीका है। यह संगत घटकों को गुणा करके परिणामों को जोड़ता है, जिससे एक अकेली संख्या मिलती है जो मापती है कि सदिश कितना एक ही दिशा में इंगित करते हैं। उस संख्या से आप उनके बीच का कोण निकाल सकते हैं, जाँच सकते हैं कि वे परस्पर लंब हैं या नहीं, और एक सदिश का दूसरे पर प्रक्षेप ले सकते हैं।

यह कैलकुलेटर किसी भी संख्या में घटकों वाले सदिश स्वीकार करता है, बशर्ते दोनों की लंबाई बराबर हो। वह घटकों के गुणनफल, उनका योग, दोनों परिमाण, अंशों में कोण और पहले सदिश का दूसरे पर अदिश और सदिश प्रक्षेप दिखाता है। अगर कोई सदिश शून्य सदिश हो, तो वह समझाता है कि कोण परिभाषित क्यों नहीं हो सकता।

बिंदु गुणनफल क्या है?

u=⟨u1,…,un⟩\mathbf{u} = \langle u_1, \dots, u_n \rangle और v=⟨v1,…,vn⟩\mathbf{v} = \langle v_1, \dots, v_n \rangle का बिंदु गुणनफल, या अदिश गुणनफल, u⋅v=u1v1+u2v2+⋯+unvn\mathbf{u} \cdot \mathbf{v} = u_1v_1 + u_2v_2 + \dots + u_nv_n है। सदिश गुणनफल के विपरीत, इसका परिणाम एक संख्या है, सदिश नहीं।

ज्यामितीय रूप से, u⋅v=∣u∣ ∣v∣cos⁡θ\mathbf{u} \cdot \mathbf{v} = |\mathbf{u}|\,|\mathbf{v}|\cos\theta, जहाँ θ\theta सदिशों के बीच का कोण है। कोण न्यून हो तो बिंदु गुणनफल धनात्मक, सदिश परस्पर लंब हों तो शून्य, और कोण अधिक कोण हो तो ऋणात्मक होता है।

बिंदु गुणनफल कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

  1. पहले सदिश के घटक अल्पविराम से अलग करके लिखें, उदाहरण के लिए 1, 2, 3।
  2. दूसरा सदिश उतने ही घटकों के साथ लिखें।
  3. “गणना करें” दबाएँ।
  4. बिंदु गुणनफल, परिमाण और सदिशों के बीच का कोण पढ़ें।
  5. अगर आपको एक सदिश का दूसरे की दिशा में घटक चाहिए, तो प्रक्षेप वाला चरण देखें।

सूत्र

बिंदु गुणनफल

u⋅v=∑i=1nuivi\mathbf{u} \cdot \mathbf{v} = \sum_{i=1}^{n} u_i v_i

परिमाण

∣u∣=u⋅u|\mathbf{u}| = \sqrt{\mathbf{u} \cdot \mathbf{u}}

सदिशों के बीच कोण

cos⁡θ=u⋅v∣u∣ ∣v∣\cos\theta = \frac{\mathbf{u} \cdot \mathbf{v}}{|\mathbf{u}|\,|\mathbf{v}|}

u का v पर प्रक्षेप

proj⁡vu=u⋅v∣v∣2 v\operatorname{proj}_{\mathbf{v}}\mathbf{u} = \frac{\mathbf{u} \cdot \mathbf{v}}{|\mathbf{v}|^2}\,\mathbf{v}

हल सहित उदाहरण: ⟨1,2,3⟩ · ⟨4,−5,6⟩

उदाहरण u=⟨1,2,3⟩\mathbf{u} = \langle 1, 2, 3 \rangle और v=⟨4,−5,6⟩\mathbf{v} = \langle 4, -5, 6 \rangle लेता है। घटकों के गुणनफल 4, −10-10 और 18 हैं, जिनका योग 12 है।

परिमाण 14\sqrt{14} और 77\sqrt{77} हैं, इसलिए cos⁡θ=121477\cos\theta = \frac{12}{\sqrt{14}\sqrt{77}} और कोण लगभग 68.56°68.56° है। धनात्मक बिंदु गुणनफल पुष्टि करता है कि कोण न्यून है।

नीचे दिया गया हल उसी गणना इंजन से बना है जो ऊपर के कैलकुलेटर को चलाता है।

अंतिम उत्तर

uv=12u v = 12

हमने आपका सवाल कैसे समझा

दो 3-विमीय सदिशों का बिंदु गुणनफल।

⟨1,2,3⟩⋅⟨4,−5,6⟩\langle 1, 2, 3 \rangle \cdot \langle 4, -5, 6 \rangle

स्टेप-बाय-स्टेप हल

  1. संगत घटकों को गुणा करें

    (1)(4)+(2)(−5)+(3)(6)(1)(4) + (2)(-5) + (3)(6)
  2. गुणनफलों को जोड़ें

    uv=4−10+18=12u v = 4 - 10 + 18 = 12
  3. परिमाण निकालें

    ∣u∣=14=14≈3.741657387,∣v∣=77=77≈8.774964387|u| = \sqrt{14} = \sqrt{14} \approx 3.741657387,\quad |v| = \sqrt{77} = \sqrt{77} \approx 8.774964387
  4. सदिशों के बीच का कोण

    cos⁡θ=uv∣u∣∣v∣=1232.83291≈0.36548694⇒θ≈68.562447° (1.1966404 rad)\cos\theta = \frac{u v}{|u||v|} = \frac{12}{32.83291} \approx 0.36548694 \Rightarrow \theta \approx 68.562447° \ (1.1966404\text{ rad})
  5. u का v पर अदिश और सदिश प्रक्षेप

    comp⁡vu=uv∣v∣≈1.3675269,proj⁡vu=uv∣v∣2v=⟨4877,−6077,7277⟩\operatorname{comp}_v u = \frac{u v}{|v|} \approx 1.3675269,\quad \operatorname{proj}_v u = \frac{u v}{|v|^2}v = \langle \frac{48}{77}, -\frac{60}{77}, \frac{72}{77} \rangle

इस्तेमाल किए गए सूत्र

  • बिंदु गुणनफल

    u⋅v=∑uivi=∣u∣∣v∣cos⁡θu \cdot v = \sum u_i v_i = |u||v|\cos\theta

बिंदु गुणनफल धनात्मक है, इसलिए सदिशों के बीच का कोण न्यून है।

जाँच

  • सटीक गणना; बिंदु गुणनफल सममित है, इसलिए v·u से भी यही मान मिलता है।

पूरी व्याख्या

कोण और लंबता मापना

ज्यामितीय सूत्र को पुनर्व्यवस्थित करने से किन्हीं भी दो शून्येतर सदिशों के बीच का कोण मिलता है। चूँकि कोण न्यून है या अधिक, यह केवल cos⁡θ\cos\theta का चिह्न तय करता है, इसलिए कोई परिमाण निकालने से पहले ही अकेले बिंदु गुणनफल का चिह्न यह बता देता है।

दो सदिश ठीक तभी लंबकोणीय होते हैं जब उनका बिंदु गुणनफल शून्य हो। ⟨1,0⟩\langle 1, 0 \rangle और ⟨0,1⟩\langle 0, 1 \rangle के लिए बिंदु गुणनफल 0 है और कोण 90°90° है। यह परीक्षण किसी भी विमा में काम करता है, इसीलिए चार या अधिक विमाओं में, जहाँ कोण खींचे नहीं जा सकते, लंबकोणीयता बिंदु गुणनफल से ही परिभाषित की जाती है।

प्रक्षेप

अदिश प्रक्षेप u⋅v∣v∣\frac{\mathbf{u} \cdot \mathbf{v}}{|\mathbf{v}|} उस छाया की चिह्नित लंबाई है जो u\mathbf{u}, v\mathbf{v} से होकर जाने वाली रेखा पर डालता है। सदिश प्रक्षेप v\mathbf{v} की दिशा वाले इकाई सदिश को उस लंबाई से गुणा करता है। u\mathbf{u} में से प्रक्षेप घटाने पर v\mathbf{v} पर लंब घटक बचता है, जो ग्राम–श्मिट प्रक्रिया और न्यूनतम वर्ग समंजन के पीछे का विचार है।

भौतिकी में, किसी वस्तु को विस्थापन d\mathbf{d} के अनुदिश ले जाने वाले अचर बल F\mathbf{F} द्वारा किया गया कार्य W=F⋅dW = \mathbf{F} \cdot \mathbf{d} है: बल का केवल गति की दिशा वाला घटक ही कार्य करता है।

गुणधर्म

बिंदु गुणनफल क्रमविनिमेय है, u⋅v=v⋅u\mathbf{u} \cdot \mathbf{v} = \mathbf{v} \cdot \mathbf{u}, और योग पर वितरित होता है। किसी सदिश का स्वयं से बिंदु गुणनफल उसकी लंबाई का वर्ग है, और परिमाण इसी तरह निकाले जाते हैं। एक सदिश को kk से मापने पर बिंदु गुणनफल kk गुना हो जाता है, लेकिन kk धनात्मक हो तो कोण नहीं बदलता।

बिंदु गुणनफल कोज्या नियम से भी जुड़ा है। ∣u−v∣2=(u−v)⋅(u−v)|\mathbf{u} - \mathbf{v}|^2 = (\mathbf{u} - \mathbf{v}) \cdot (\mathbf{u} - \mathbf{v}) का प्रसार करने पर ∣u∣2+∣v∣2−2 u⋅v|\mathbf{u}|^2 + |\mathbf{v}|^2 - 2\,\mathbf{u} \cdot \mathbf{v} मिलता है, जो ठीक दोनों सदिशों और उनके अंतर से बने त्रिभुज के लिए कोज्या नियम है। कोण का सूत्र इसी सर्वसमिका के कारण काम करता है।

आम गलतियाँ

  • उत्तर के रूप में सदिश की अपेक्षा करना; बिंदु गुणनफल एक अकेली संख्या है।
  • बेमेल घटकों को या भिन्न लंबाई वाले सदिशों को गुणा करना।
  • परिमाण निकालते समय वर्गमूल लेना भूल जाना।
  • कोण अंशों में चाहिए हो, फिर भी कैलकुलेटर को रेडियन में छोड़ देना।
  • गलत सदिश पर प्रक्षेप लेना; proj⁡vu\operatorname{proj}_{\mathbf{v}}\mathbf{u} और proj⁡uv\operatorname{proj}_{\mathbf{u}}\mathbf{v} अलग हैं।

सुझाव

  • पहले लंबकोणीयता जाँचें: शून्य बिंदु गुणनफल का अर्थ समकोण है।
  • बिंदु गुणनफल के चिह्न से अनुमान लगाएँ कि कोण न्यून है या अधिक।
  • पहले सदिशों को लंबाई 1 तक सामान्यीकृत करें; तब बिंदु गुणनफल सीधे cos⁡θ\cos\theta के बराबर होता है।
  • जब आपको दोनों पर लंब सदिश चाहिए, तो सदिश गुणनफल कैलकुलेटर का उपयोग करें।
  • कई बिंदु गुणनफल एक साथ आव्यूह गुणनफल के रूप में निकालने के लिए आव्यूह कैलकुलेटर का उपयोग करें।
  • हर सदिश को दूसरे के बगल में स्तंभ के रूप में लिखें, ताकि गुणा करने से पहले संगत घटक एक पंक्ति में आ जाएँ।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

बिंदु गुणनफल कैसे निकालते हैं?

दोनों सदिशों के संगत घटकों को गुणा करें और गुणनफलों को जोड़ें। ⟨1, 2, 3⟩ और ⟨4, −5, 6⟩ के लिए इससे 4 − 10 + 18 = 12 मिलता है।

दो सदिशों के बीच का कोण कैसे निकालूँ?

बिंदु गुणनफल को परिमाणों के गुणनफल से भाग दें और प्रतिलोम कोज्या लें। कैलकुलेटर इसे अंशों में दिखाता है।

शून्य बिंदु गुणनफल का क्या अर्थ है?

सदिश परस्पर लंब (लंबकोणीय) हैं, बशर्ते उनमें से कोई शून्य सदिश न हो।

क्या बिंदु गुणनफल ऋणात्मक हो सकता है?

हाँ। ऋणात्मक बिंदु गुणनफल का अर्थ है कि सदिशों के बीच का कोण 90° से बड़ा है।

क्या कैलकुलेटर तीन से अधिक विमाओं में काम करता है?

हाँ। सदिशों में कितने भी घटक हो सकते हैं, बशर्ते दोनों सदिशों में उनकी संख्या बराबर हो।

बिंदु गुणनफल और सदिश गुणनफल में क्या अंतर है?

बिंदु गुणनफल एक संख्या देता है जो संरेखण मापती है, और यह किसी भी विमा में काम करता है। सदिश गुणनफल दोनों इनपुट पर लंब एक सदिश देता है और त्रिविमीय सदिशों के लिए परिभाषित है।

अगर कोई सदिश शून्य हो तो क्या होता है?

बिंदु गुणनफल 0 होता है, लेकिन कोण अपरिभाषित है क्योंकि शून्य सदिश की कोई दिशा नहीं होती। कैलकुलेटर कोण देने के बजाय यही बताता है।

अपने सदिशों का बिंदु गुणनफल निकालें

ऊपर दो सदिश लिखें, और बिंदु गुणनफल, परिमाण, कोण और प्रक्षेप हर चरण के साथ पाएँ।

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