Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kurs_lektsiy.doc
Скачиваний:
28
Добавлен:
09.11.2018
Размер:
3.07 Mб
Скачать

Лінійні операції над векторами

До лінійних операцій над векторами відносяться додавання векторів, віднімання векторів та множення вектора на число.

1. При додаванні (відніманні) векторів їх відповідні координати додаються (віднімаються).

Якщо , , тоді .

2. При множенні вектора на число кожна його координата множиться на це число.

Якщо і , тоді .

Перехід вектора до нового базису

Нехай у просторі є два базиси: старий, що утворений векторами і новий, що утворений векторами . Знайдемо залежність між координатами вектора у різних базисах. Нехай у старому базисі вектор має координати і у новому базисі , тоді розклад вектора через вектори і вектори набуде вигляду

. (1)

Кожний з векторів нового базису можна виразити як лінійну комбінацію векторів старого базису

(2)

Перехід до нового базису здійснюється за допомогою матриці переходу

.

Підставимо значення із системи (2) у ліву частину виразу (1), одержимо

(3)

Прирівняємо коефіцієнти біля у лівій і правій частині виразу (3) і одержимо систему

(4)

Представимо систему (4) у матричній формі запису

або . (5)

Приклад: В базисі векторів задано вектори , і . Знайти координати вектора у новому базисі.

Розв’язання. За означенням базису, вектори утворюють базис, якщо вони лінійно незалежні. Перевіримо, чи є вектори лінійно незалежними. Складемо лінійну комбінацію цих векторів

, (6)

(7)

Система (7) є лінійною однорідною, знайдемо розв’язок за допомогою визначників

.

Так як визначник системи відмінний від нуля, то система має єдиний розв’язок .

Як бачимо, лінійна комбінація векторів (6) дорівнює нульовому вектору при умові, що всі коефіцієнти дорівнюють нулю, тому вектори є лінійно незалежними і утворюють базис.

Знайдемо зв’язок між старим і новим базисами. У базисі векторів розклад векторів має вигляд

Матриця переходу .

Координати вектора у новому базисі, що утворений системою векторів визначаються за формулою (5)

Знайдемо обернену матрицю до матриці переходу .

Значить координати вектора у базисі векторів мають вигляд

а його розклад .

Умова колінеарності двох векторів

Умовою колінеарності двох векторів є пропорційність їх відповідних координат. Якщо , координати векторів і , тоді за умовою колінеарності

.

Приклад: Перевірити, чи є вектори і колінеарними.

Розв’язання

За умовою колінеарності двох векторів або після скорочення

. Значить .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]