ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Действия над векторами, заданными своими координатами

Загрузка...

Определение 3.4 Проекцией вектора на ось называется число, равное длине вектора (рис. 3.9), взятое со знаком «плюс», если направление вектора совпадает с направлением оси и со знаком «минус» в противном случае.

Точки - это точки пересечения оси с плоскостями, проходящими через точки и , перпендикулярно оси . Обозначение .


Основные свойства проекции:

1) , где - угол между вектором и осью ;

2) ;

3) ;

4) .

Рассмотрим в пространстве прямоугольную систему координат . Построим на координатных осях и единичные векторы, обозначаемые соответственно (рис. 3.10).

Единичные векторы , имеющие направление положительных координатных полуосей, называются ортами координатныхосей.

Произвольный вектор пространства можно единственным образом представить в виде линейной комбинации ортов координатных осей. Для разложения вектора совместим его начало с началом координат (рис. 3.10). Из конца вектора проведем плоскости, параллельные координатным плоскостям. Обозначим , и точки пересечения этих плоскостей с осями соответственно. Тогда

,

, , .

а значит, существуют числа , такие что

, , и

, , .

Следовательно, вектор можно представить в виде:

. (3.5)

Формула (3.5) называется разложением вектора по ортам координатных осей или по базису . Коэффициенты линейной комбинации (3.5) называют прямоугольными координатами вектора , т.е. координаты вектора есть его проекции на соответствующие координатные оси.

Векторное равенство (3.5) записывают в виде

(3.6)

Имеет место аналогичное разложение вектора по базису на плоскости (рис. 3.11).

. (3.7)

Длина вектора с координатами определяется по формуле

. (3.8)

Для плоского вектора

. (3.9)

Направление вектора в пространстве и на плоскости можно определить с помощью косинусов углов, которые образует вектор с осями координат. Их называют направляющими косинусами вектора. Обозначим - углы, которые составляет вектор с осями соответственно, тогда

, , . (3.10)

Справедливо равенство

. (3.11)

При выполнении линейных операций над векторами тем же операциям подвергнутся и их проекции на координатные оси.

Пусть даны два вектора и .

При сложении векторов их одноименные координаты складываются, при вычитании – вычитаются, при умножении на число – умножаются на это число:

, (3.12)

.

Векторы и равны тогда и только тогда, когда равны их соответствующие координаты:

, , . (3.13)

Векторы и коллинеарнытогда и только тогда, когда их соответствующие координаты пропорциональны, т.е.

. (3.14)

 

Радиус-вектором точки называется вектор (рис. 3.12), начало которого совпадает с началом координат, а конец с точкой .

Координаты точки – это координаты её радиус-вектора .

Для вектора , заданного координатами точки и , его координаты определяются из векторного равенства

(3.15)

Здесь и - радиус-векторы точек и , т.е. координаты вектора равны разностям одноименных координат конечной и начальной точек этого вектора.

Деление отрезка в данном отношении

Определим радиус-вектор точки , делящей отрезок в отношении .

Вектор и одинаково направлен с , поэтому . Учитывая векторные равенства , получим ,

откуда (3.16)

Из равенства векторов (3.16) следуют три координатных формулы

, , . (3.17)

Для ( - середина отрезка )

, , . (3.18)

 

Скалярное произведение векторов

Определение 3.5 Скалярным произведением двух ненулевых векторов и называется число, обозначаемое , равное произведению длин этих векторов на косинус угла между ними (рис. 3.13).

Таким образом

(3.19)

где .

Из рисунка видно:

, . (3.20)

С учетом (3.20) можно записать равенства

. (3.21)

 

Свойства скалярного произведения:

1) (коммутативный закон);

2) (дистрибутивный закон);

3) (ассоциативный по отношению к скалярному множителю);

4) , скалярный квадрат вектора равен квадрату длины вектора. В частности .

5) Условие перпендикулярности векторов.

Если векторы и ненулевые, то (3.22)

В частности .

 

Скалярное произведение в координатной форме

Пусть векторы и заданы своим разложением по базису ; и . Перемножая векторы как многочлены с учетом распределительного закона умножения и свойств скалярного произведения базисных векторов, получим:

. (3.23)

То есть, если векторы и заданы своими координатами в базисе , то их скалярное произведение равно сумме произведений одноименных координат.

Загрузка...

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти