1. Суммой двух векторов
и
называется вектор
=
+
, получаемый по правилам:
|
а) правило треугольника; б) правило параллелограмма.
Разностью векторов
и
называется вектор
, если
+
=
, разность векторов обозначается
-
.

2. Произведением вектора
на число l называется вектор l
, удовлетворяющий условиям:
1) |l
|=|l||
| - модуль вектора l
равен произведению модуля вектора
на модуль числа l;
2) l
- векторы сонаправлены, если l>0,
l
¯
- векторы противоположно направлены, если l<0.
Два вектора
и
коллинеарны тогда и только тогда, когда выполнено условие:
=l
.
Проекция вектора на ось
|
и
называется наименьший из двух углов j (0 £j£p), на который надо повернуть один вектор, чтобы его направление совпало со вторым после приведения этих векторов к общему началу:
.
Рассмотрим ось l, положительное направление которой задано единичным вектором
(ортом оси).
Проекцией точки А на ось l называется точка пересечения оси l с плоскостью, проходящей через точку А перпендикулярно оси l - точка А1.
Рассмотрим произвольный вектор
. Пусть точка А1 – проекция начала вектора на ось, В1 - проекция конца вектора.
Проекцией вектора
на ось l называется положительное число, равное модулю вектора проекции
, если угол j между вектором
и
|
острый, и отрицательное число -
, если угол между вектором
и осью
- тупой.
Обозначается проекция вектора
и вычисляется по формуле:
.
Линейная зависимость векторов
Выражение
называется линейной комбинацией векторов
с коэффициентами с1, с2, ..., с n.
Система векторов
называются линейно зависимой, если их линейная комбинация обращается в ноль
при с1, с2, ..., с n, не равных нулю одновременно; и линейно независимой, если
только тогда, когда все коэффициенты с1=с2=...=с n =0.
Два вектора линейно зависимы тогда и только тогда, когда они коллинеарны.
Любые два неколлинеарных вектора линейно независимы. Любая система из трех векторов на плоскости линейно зависима.
Три вектора линейно зависимы тогда и только тогда, когда они компланарны.
Любые три некомпланарных вектора линейно независимы. Любая система из четырех векторов в пространстве линейно зависима.
Базис. Координаты вектора
Пусть V – векторное пространство. Базисом в пространстве V называется всякая система векторов
, которая линейно независима и полна (т. е. всякий вектор пространства можно выразить через данную систему векторов).
Обозначим через V 1 – множество векторов на прямой; V 2 – множество векторов на плоскости; V 3 - множество векторов в пространстве.
Базисом в V 1 называется любой ненулевой вектор; в V 2 – любая пара неколлинеарных векторов; в V 3 – любая упорядоченная тройка некомпланарных векторов.
Теорема о разложении вектора по базису: Любой вектор можно разложить по базису единственным образом:
1) в V 1:
;
2) в V 2:
;
3) в V 3:
.
2.6. Прямоугольная (декартова) система координат
Системой прямоугольных (декартовых координат) называется совокупность точки O и базиса, обозначаемого
и удовлетворяющего условиям:
1)
=1;
2)
,
3) тройка векторов
- правая.
Любой вектор
можно представить в виде разложения по базису
|
:
,
числа х, у, z называются прямоугольными (декартовыми) координатами вектора
.
Геометрический смысл координат вектора – координаты вектора есть проекции этого вектора на координатные оси:
х=
;
у=
;
z =
.
Cosa , cosb , cosg - называются направляющими косинусами вектора.
Пусть даны точка М1(х1,у1, z 1) и точка М2(х2,у2, z 2), тогда вектор
.
Координаты вектора
.
Модуль вектора
, равный расстоянию между точками М1 и М2, находится по формуле:
.
Рассмотрим векторы
(ха; уа; z а) и
(хb; уb; z b), тогда
- если
, то
(ха+хb; уа+уb; z а + z b);
- если
, то
(lха; lуа; lz а).
Условие коллинеарности векторов в координатной форме:
векторы
и
коллинеарны (
=l
) тогда и только тогда, когда
.
Координаты середины отрезка М1М2:
.
2.7. Скалярное произведение векторов
Скалярным произведением двух векторов называется число, равное произведению модулей этих векторов на косинус угла между ними:
.
Алгебраические свойства скалярного произведения:
1)
- свойство коммутативности;
2)
- скалярное произведение вектора на себя равно квадрату модуля вектора;
3) (a
)=a(
) – свойство ассоциативности;
4) (
+
)
=
+
- свойство дистрибутивности.
Геометрические свойства скалярного произведения:
1)
тогда и только тогда, когда
=0 – условие ортогональности векторов;
2) Два ненулевых вектора
и
составляют:
- острый угол, если
>0;
- тупой угол, если
<0;
Скалярное произведение в координатах двух векторов
(ха;уа;z а) и
(хb;уb;z b) есть число, равное сумме произведений одноименных координат:
=xaxb + yayb + zazb.
Из определения скалярного произведения вытекают следующие формулы:
- косинус угла между векторами
;
- проекция вектора
на вектор
равна
.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 356.