
- •Іі. Вектори
- •2.1. Вектори. Лінійні операції над векторами
- •Приклади для самостійного розв’язання
- •2.2. Розклад даного вектора за напрямками на прямій, на площині і в просторі
- •2.3. Лінійна залежність і лінійна незалежність системи векторів
- •2.4. Базис. Декартові система координат. Дії над векторами в координатній формі
- •Приклад для самостійного розв’язання
- •2.5. Прямокутна декартова система координат
- •3°. Два вектори рівні, якщо у них рівні відповідні координати.
- •Координати вектора, заданого початковою і кінцевою точками
- •Приклади для самостійного розв’язання
- •2.6. Умова колінеарності двох векторів. Поділ відрізка в даному відношенні
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •2.8. Скалярний добуток векторів
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •2.9. Векторний добуток двох векторів
- •Деякі застосування векторного добутку
- •Приклади для самостийного розв’язання
- •2.10. Мішаний добуток трьох векторів
- •Приклади для самостійного розв’язання:
3°. Два вектори рівні, якщо у них рівні відповідні координати.
(х1=х2,
у1=у2,
z1=z2).
Приклад. Довести:
1)
що вектори
=
(3, -7, 10) і
:
рівні, якщо
,
де
=
(-5, -3, 1) і
=
(8, -4, 9);
2)
що вектор
=
(8, -4, 7) дорівнює вектору
=
,
де
=
(1, 1, -4),
=(-2,
2, -5).
Виконати
самостійно.
Побудувати
вектори
,
,
,
.
За координатами векторів
і
та
за рисунком упевнитись,
що
і
є
діагоналями паралелограма, побудованого
на векторах
і
.
Координати вектора, заданого початковою і кінцевою точками
Нехай
вектор
,
заданий початковою точкою
і кінцевою
,
тоді (рис. 13) можна знайти його координати.
Рис. 13
Дійсно,
Висновок.
Щоб знайти кординати вектора
,
заданого початковою точкою
і кінцевою точкою
,
необхідно від координат його кінця
відняти відповідні координати його
початку
(1)
Приклади.
1.
Знайти координати вектора
,
якщо
(-1,2,3),
(2,1,4).
Розв’язання. За формулою (1) маємо
=(2-(-1),1-2,4-3)=(3,-1,1).
Приклад
2.
Початок
вектора
збігається з точкою
.
Знайти точку
,
з якою збігається кінець вектора
.
Розв’язання.
Відповідно до формули (1) для вектора
маємо
(3,1,-5)
=
.
Враховуючи властивість 3о із 2.4 запишемо
,
,
.
Таким чином знаходимо точку N(1,8,-4).
Приклад
3.
Упевнитись, що система векторів
утворює базис, та знайти координати
вектора
в цьому базисі, якщо відомі в прямокутній
системі координати цих векторів
,
,
,
.
Розв’язання.
Згідно означення (див. 2.4) вектори
утворюютьбазис,
якщо вони лінійно незалежні, тобто їх
лінійна комбінація
(де
), тільки тоді, коли
.
Перевіримо це, скориставшись властивостями 1о-3о із 2.4:
Прирівнюючи відповідні координати, отримуємо систему:
Визначник цієї системи
Всі
допоміжні визначники
бо в кожному з них є нульовий стовпець
із вільних членів однорідної системи.
Отже, згідно формул Крамера
і, таким чином, вектори
- лінійно незалежні, а, значить, утворюють
новий базис.
Звернемо
увагу,
що елементи стовпців визначника
збігаються з відповідними координатами
векторів
.
Висновок.
Якщо визначник,
утворений з координат векторів
,відмінний
від нуля,
то ці вектори
лінійно незалежні, тобто
утворюють базис.
Тепер
знайдемо координати вектора
у базисі
,
тобто знайдемо числа
такі,
що виконується рівність
Повторюючи попередні перетворення маємо
Прирівнюючи відповідні координати у лівій і правій частинах рівності, отримаємо систему, яку зручніше розвязати алгебраїчним додаванням:
.
Із
Таким
чином, при
отримаємо
.
Приклади для самостійного розв’язання
Нарисувати паралелограм, побудований на векторах
і
. Знайти: а) вектор
; б) точку
- вершину паралелограма, якщо відомі точки
.
Дано вектори
. Знайти вектори: а)
,
.
Побудувати піраміду ABCD та знайти вектори
, якщо відомі точкиА(3,6,3) В(1,-5,2), С(-4,0,1), D(-1,1,7).
Дано вектори
Довести, що вектори
утворюють базис. Знайти розклад вектора
у цьому базисі.
5.
Для векторів
та чисел
перевірити властивості
§2.1,
де
порядковий
номер прізвища студента у груповому
журналі.
Відповіді
:
1.
2. a)
б)
3.
.
4.
.