Skalarprodukt-Rechner
Berechnen Sie das Skalarprodukt (Dot Product) von zwei Vektoren in 2D, 3D oder höheren Dimensionen. Erhalten Sie den Winkel zwischen Vektoren, Beträge, Skalar- und Vektorprojektionen, geometrische Interpretationen und Schritt-für-Schritt-Formeln mit einem interaktiven Vektordiagramm.
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Skalarprodukt-Rechner
The Dot Product Calculator computes the scalar product of two vectors in 2D, 3D, or higher dimensions using the algebraic formula \(\vec{a} \cdot \vec{b} = \sum_{i=1}^{n} a_i b_i\). Enter the components of your two vectors to instantly get the dot product, angle between vectors, magnitudes, scalar and vector projections, geometric interpretation, and a step-by-step solution with an interactive vector diagram.
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Key Formulas
| Property | Formula | Description |
|---|---|---|
| Dot Product | \(\vec{a} \cdot \vec{b} = \sum a_i b_i\) | Sum of component-wise products |
| Geometric Form | \(\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos\theta\) | Product of magnitudes times cosine of angle |
| Angle | \(\theta = \arccos\frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}||\vec{b}|}\) | Angle between the two vectors (0° to 180°) |
| Magnitude | \(|\vec{a}| = \sqrt{\sum a_i^2}\) | Length (Euclidean norm) of a vector |
| Scalar Projection | \(\text{comp}_{\vec{b}}\vec{a} = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{b}|}\) | Signed length of a's shadow on b |
| Vector Projection | \(\text{proj}_{\vec{b}}\vec{a} = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{b}|^2}\vec{b}\) | Vector component of a along b |
Dot Product vs. Cross Product
Dot Product (a · b)
Ergibt einen Skalar. Funktioniert in jeder Dimension (2D, 3D, nD). Misst, wie stark zwei Vektoren in dieselbe Richtung zeigen. Null, wenn die Vektoren senkrecht zueinander stehen. Wird für Projektionen, Winkel und Arbeitsberechnungen verwendet.
Cross Product (a × b)
Ergibt einen Vektor, der senkrecht zu beiden Eingabevektoren steht. Nur in 3D (und 7D) definiert. Der Betrag entspricht der Fläche des von den Vektoren aufgespannten Parallelogramms. Null, wenn die Vektoren parallel sind. Wird für Drehmoment-, Normalen- und Flächenberechnungen verwendet.
Understanding the Geometric Interpretation
The dot product has a deep geometric meaning: \(\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos\theta\). This tells us:
- Positive dot product (θ < 90°): vectors point in a generally similar direction.
- Skalarprodukt gleich null (θ = 90°): Die Vektoren stehen senkrecht (orthogonal) zueinander — dies ist die Grundlage der Orthogonalitätstests in der linearen Algebra.
- Negative dot product (θ > 90°): vectors point in generally opposite directions.
The scalar projection of \(\vec{a}\) onto \(\vec{b}\) gives the signed length of \(\vec{a}\)'s "shadow" when light shines perpendicular to \(\vec{b}\). The vector projection gives this shadow as an actual vector along \(\vec{b}\).
How to Use the Dot Product Calculator
- Select the dimension: Choose 2D, 3D, 4D, or Custom for higher dimensions. Click a quick example to auto-fill sample values.
- Enter Vector a: Type the components separated by commas (e.g., 3, 4, 5 for a 3D vector).
- Vektor b eingeben: Gib die Komponenten des zweiten Vektors in derselben Dimension ein.
- Live-Vorschau beobachten: Das Vektordiagramm wird in Echtzeit aktualisiert, während du tippst, und zeigt die räumliche Beziehung sowie den Winkel zwischen den Vektoren.
- Auf Berechnen klicken: Klicke die Schaltfläche, um alle Ergebnisse zu erhalten: Skalarprodukt, Winkel, Beträge, Projektionen, Interpretation und schrittweise Formeln.
Properties of the Dot Product
- Commutative: \(\vec{a} \cdot \vec{b} = \vec{b} \cdot \vec{a}\)
- Distributive: \(\vec{a} \cdot (\vec{b} + \vec{c}) = \vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{a} \cdot \vec{c}\)
- Scalar multiplication: \((k\vec{a}) \cdot \vec{b} = k(\vec{a} \cdot \vec{b})\)
- Self dot product: \(\vec{a} \cdot \vec{a} = |\vec{a}|^2\) (square of the magnitude)
- Cauchy-Schwarz inequality: \(|\vec{a} \cdot \vec{b}| \leq |\vec{a}||\vec{b}|\)
FAQ
Zitieren Sie diesen Inhalt, diese Seite oder dieses Tool als:
"Skalarprodukt-Rechner" unter https://MiniWebtool.com/de/skalarprodukt-rechner/ von MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
by miniwebtool team. Updated: 2026-04-09
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