1. Суммой двух векторов и
называется вектор
=
+
, получаемый по правилам:
![]() |
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
![]() |
.
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
![]() |
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: 2019-04-23, просмотров: 236.