
- •Скалярні і векторні величини
- •Лінійні дії з векторами
- •Властивості операції додавання векторів:
- •Властивості операції множення вектора на число:
- •Лінійна незалежність векторів
- •Розклад вектора за базисом
- •Проекція вектора на вісь
- •Властивості проекцій:
- •Завдання для самоконтролю:
- •Афінна система координат
- •Прямокутна система координат
- •Полярна система координат
- •Формули переходу від полярних координат до декартових:
- •Формули переходу від декартових координат до полярних:
- •Циліндрична система координат
- •Сферична система координат
- •Поняття про n-вимірний простір
- •Завдання для самоконтролю.
- •Вектори в прямокутній декартовій системі координат
- •Означення скалярного добутку
- •Властивості скалярного добутку
- •Кут між векторами
- •Завдання для самоконтролю.
- •Означення і властивості векторного добутку
- •Обчислення векторного добутку
- •Завдання для самоконтролю.
- •Означення і обчислення мішаного добутку
- •Властивості мішаного добутку
- •Завдання для самоконтролю.
- •Використана література
Формули переходу від полярних координат до декартових:
Формули переходу від декартових координат до полярних:
Приклад. Побудувати точки у полярній системі координат за такими даними:
Циліндрична система координат
Якщо
в прямокутній системі координат
замість перших двох координат
взяти полярні координати
,
а третю координату
лишити без зміни, то дістанемо циліндричну
систему координат.
Координати
точки простору в цій системі записують:
.
Якщо
прямокутну і циліндричну системи
координат сумістити так, щоб їх початки
координат і осі
збігались, то можна встановити залежності
між цими системами:
Сферична система координат
У
прямокутній системі координат
візьмемо точку
і проведемо через цю точку та вісь
площину. Тоді
– відстань від початку координат до
даної точки
;
– двогранний кут між площинами
та
;
– кут між віссю
і променем
.
Упорядкована трійка чисел
однозначно визначає положення точки
у просторі і носить назву сферичних
координат точки
.
Якщо розмістити прямокутну і сферичну системи координат таким чином, щоб початки координат збігалися, то можна встановити залежності між координатами:
Поняття про n-вимірний простір
Між геометричними векторами і їхніми координатами у фіксованому базисі існує взаємно однозначна відповідність. При цьому кожному вектору простору співставляється упорядкована трійка чисел, кожному вектору, що належить деякій площині, – упорядкована пара чисел, а кожному вектору на прямій – дійсне число, і навпаки.
Упорядковану трійку чисел називають тривимірним вектором, а множину всіх тривимірних векторів називають тривимірним простором (R3).
Упорядковані пари чисел називають двовимірними векторами, а числа – одновимірними. Множини двовимірних і одновимірних векторів називають відповідно двовимірними (R2) і одновимірними (R1) просторами.
Узагальнюючи
простори R1,
R2,
R3
приходимо до n-вимірного
простору
Rn,
де
(довільне натуральне число).
Упорядкована
множина n
дійсних чисел
називається n-вимірним
вектором
і позначається
.
Множина всіх n-вимірних векторів називається n-вимірним простором (Rn). Якщо довільний вектор простору Rn розглядати як радіус-вектор відповідної точки відносно початку координат обраної системи, то координати точки визначаються як координати цього радіуса-вектора.
Простори
R1,
R2,
R3
є окремими випадками простору Rn.
Геометрично зображають лише одно-, дво-
та тривимірний простори; для
простори Rn
уявити не можна, проте вони відіграють
важливу роль у науці і техніці.
Приклад.
Розв'язок системи рівнянь з n невідомими є n-вимірним вектором.
Кожний рядок матриці
є n-вимірним вектором, а кожний стовпець – m-вимірним. Рядки називають горизонтальними, а стовпці – вертикальними векторами матриці. Отже, довільну матрицю можна розглядати як деяку упорядковану сукупність її вертикальних або горизонтальних векторів.