
- •1 Семестр.
- •Аналитическая геометрия и элементы линейной алгебры.
- •§1 Скалярные и векторные величины.
- •§2 Основные определения. Длиной вектора или модулем вектора называют длину направленного отрезка представляющего этот вектор и обозначают
- •- Коллинеарные и противоположно направлены.
- •§ 3. Линейные операции над векторами.
- •3.1. Сложение.
- •3.2. Вычитание.
- •3.3. Умножение вектора на число.
- •3.4. Проекция вектора на ось.
- •§4 Линейная зависимость векторов. Базис.
- •4.1. Координаты вектора.
- •§5. Прямоугольная система координат.
- •5.1. Геометрический смысл декартовых прямоугольных координат вектора.
- •5.2. Условие коллинеарности векторов в координатной форме.
- •5.3. Формулы расстояний в координатной форме.
- •Из рисунка видно, что:
- •Запишем вектора в координатной форме
- •А у векторов соответствующие координаты пропорциональны.
- •§6 Скалярное произведение двух векторов.
- •Механический смысл скалярного произведения. Работа постоянной силы, есть число равное скалярному произведению вектора силы и вектора перемещения .
- •§7 Векторное произведение двух векторов.
- •§8. Смешанное произведение трех векторов.
5.1. Геометрический смысл декартовых прямоугольных координат вектора.
Прямоугольные координаты вектора численно равны проекциям этого вектора на базисные орты.
Обозначим углы, образованные ортами и вектором соответственно , , .
Тогда координаты вектора будут: z
(*)
γ
β
y
x α
Косинусы cos, cos, cos называется направляющими косинусами вектора .
Из равенства (*) получаем:
Формулы
для нахождения направляющих косинусов.
Свойства направляющих косинусов.
10. cos2 + cos2 + cos2 = 1 – сумма квадратов направляющих косинусов равна1.
20.
Пусть
.
Найдем орт вектора .
или
.
Координаты орты совпадает с направляющими косинусами вектора .
5.2. Условие коллинеарности векторов в координатной форме.
Пусть
даны
,
.
Пусть векторы и коллинеарные, т.е. параллельные отличающиеся только на постоянный множитель.
С
ледовательно,
x1
= x2
= x1/x2
y1 = y2 = y1/y2
z1 = z2 = z1/z2
Если вектора коллинеарные, то их одноименные координаты пропорциональны.
условие коллинеарности.
5.3. Формулы расстояний в координатной форме.
Рассмотрим точки М, М1, М2 в декартовых координатах. Положение точки можно определить ее радиус – вектора (проведенным из начала координат в М).
Очевидно, что координаты вектора и точки совпадают.
z
/ M1(x1,y1,z1)
M
(x, y, z).
M2 (x2,y2, z2).
y
0
x
Из рисунка видно, что:
Тогда
длина вектора
по
определению:
–
формула
расстояния
между двумя точками.
Рассмотрим
отрезок М1М2.Точка
М
взята произвольно. Пусть отношение длин
отрезков М1М
и ММ2
равно ,т.е.
.
Запишем вектора в координатной форме
В силу коллинеарности векторов:
║
Û
.
А у векторов соответствующие координаты пропорциональны.
x
– x1
=
( x2
- x)
y
– y1
=
( y2
- y)
z
– z1
=
( z2
– z )
Формулы координат точки делящей отрезок в данном отношении .
-
координаты
середины отрезка
= 1 (один
к одному).