1_2_Сложение_векторов,_умножение_на_число
.pdf
Операции над векторами
Рассматриваем:
1)алгебраическое (координатное) выполнение операций
2)графическое (геометрическое) выполнение операций
1. Сложение векторов |
|
|
Суммой векторов a a1 , a2 ,..., an |
и b b1 ,b2 ,...,bn называется вектор |
c a b с |
координатами ci ai bi , то есть складываются соответствующие координаты векторов a и b : c a1 b1 , a2 b2 ,..., an bn
Графическое сложение векторов
1) Вектора a и b откладывают от одной точки. На векторах a и b строят параллелограмм. Диагональ этого параллелограмма – это вектор суммы c .
|
|
|
|
|||
2) От конца вектора a откладывают |
вектор b . Вектор суммы c a b - вектор, |
|||||
проведенный из начала вектора a в конец вектора b , отложенного от конца вектора a . |
||||||
4 |
|
1 |
|
|||
Пример: Найти сумму векторов a и b |
. |
|||||
|
||||||
1 |
3 |
|||||
1) алгебраическое выполнение операции сложения – складываем соответствующие координаты
|
4 |
1 |
5 |
|
c a b |
|
|
|
. |
1 |
3 |
|
4 |
|
ab
2)Графическое выполнение операции сложения:
2. Умножение вектора на число. Произведением вектора a a1 , a2 ,..., an на число называется вектор c a с координатами ci ai , то есть все координаты вектора a умножаются на : c a1 , a2 ,..., an .
Графически: Вектор a растягивают в раз. При умножении на отрицательное число вектор изменяет направление на противоположное.
4
Пример: Дан вектор a .
2
1) Алгебраическое выполнение операции умножения вектора на число
|
1 |
|
1 |
4 |
|
2 |
|
4 |
8 |
|
4 |
|
8 |
||||||
c |
|
a |
|
|
|
|
; |
c 2a 2 |
|
|
, |
c 2a 2 |
|
. |
|||||
2 |
2 |
||||||||||||||||||
|
|
2 |
1 |
|
2 |
|
4 |
|
2 |
|
4 |
||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
a |
|
|
||||
2) Графическое выполнение операции умножения вектора на число:
Вычитание векторов не является новой операцией - она является комбинацией операций сложения векторов и умножения вектора на число " 1", то есть c a b a ( 1) b .
Алгебраическое выполнение операции вычитания: Разностью векторов a a1 , a2 ,..., an и b b1 ,b2 ,...,bn является вектор c a b с координатами ci ai bi , то есть из координат вектора a вычитаются координаты вектора b : c a1 b1 , a2 b2 ,..., an bn .
Графическое выполнение операции вычитания: Векторы a и b откладывают от одной точки. Вектор разности c a b - вектор, проведенный из конца вектора b в конец вектора a .
|
4 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Пример: Найти разность векторов a |
|
и b |
- вектор c a b . |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
1) алгебраическое выполнение операции вычитания: |
из координат вектора a вычитаем |
|||||||||||
соответствующие координаты вектора b : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
3 |
|
1 |
||||||
c a b |
|
|
|
. |
||||||||
|
|
1 |
|
2 |
1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
b |
|
|
|
|
||||
2) Графическое выполнение операции вычитания:
Пример совместного выполнения операций (нахождения линейной комбинации векторов)
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
c |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Даны вектора |
a |
, b |
, |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
3c . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Найти вектор |
d |
2a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
2 |
4 |
|
|
1 |
4 |
|
8 |
1 |
|
|
12 |
|
|
3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
. |
||||||||||
|
|
|
|
dy |
|
|
1 |
|
|
3 |
2 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
c |
|
2a |
|
|
|
|
|
3c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
b |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Базис. Разложение векторов по базису |
|
|
||||||||||||||||||||
Вводят систему базисных векторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e 0 , |
e |
1 , |
e |
0 . |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В декартовой прямоугольной системе координат – это вектора единичной длины, направленные вдоль координатных осей. Часто эти единичные вектора обозначают i , j , k .
Тогда любой вектор можно представить в виде разложения по базису
a1 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
0 |
a a |
|
a |
0 |
a |
1 |
a |
0 . |
|
2 |
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
a |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
То есть имеем разложение a a1e1 a2 e2 |
a3e3 |
ai ei . |
|
|||||
i 1
