Понятие вектора. Равенство векторов

Содержание

Слайд 2

1.1. Понятие вектора. Равенство векторов Нам известны два вида величин .

1.1. Понятие вектора. Равенство векторов

Нам известны два вида величин .

Например, длина, площадь,
объем, масса и т.д. полностью определяются заданием своих
численных величин. Такие величины называются скалярными величинами или просто скалярами.
А многие физические величины, например, сила, перемещение материальной точки, скорость и т.д. характеризуются не только своим числовым значением, но и направлением в пространстве. Такие физические величины называются векторными величинами или просто векторами. Например, если на какое-либо тело воздействовать определенной силой, то эта сила изображается «направленным отрезком». Здесь длина отрезка соответствует численной величине силы, а
стрелка указывает на направление воздействия этой силы.

F

Слайд 3

Геометрические векторы рассматриваются просто как «направленные отрезки».Так, например, всякий отрезок имеет

Геометрические векторы рассматриваются просто как «направленные отрезки».Так, например, всякий отрезок имеет

два конца. Назовем один из этих концов начальной точкой, или началом, а другой концом и будем считать, что отрезок направлен от начала к концу

В
В
В

А
А
А

Любой направленный отрезок называется вектором.
Так же существует понятие Нулевой вектор.
Нулевым вектором называется вектор, у которого начальная и конечная точка совпадают. Нулевой вектор обычно обозначается как 0. Длина нулевого вектора равна нулю. Нулевой вектор определяет тождественное движение пространства, при котором каждая точка пространства переходит в себя.

Слайд 4

1.2. Равенство векторов Если 2 вектора лежат на одной прямой или

1.2. Равенство векторов Если 2 вектора лежат на одной прямой или

на параллельных прямых, то такие векторы называются коллинеарными. Коллинеарность векторов а и b запишут так a||b.

Если векторы а и b лежат на перпендикулярных прямых, то их
называют перпендикулярными (ортогональными) векторами и
записывают a_|_b.

Слайд 5

Если коллинеарные векторы имеют одинаковые направления, то их называют сонаправленными векторами.

Если коллинеарные векторы имеют одинаковые направления, то их называют сонаправленными векторами. Сонаправленность

векторов а и b записывают так: a b. Если векторы с и d коллинеарны и имеют разные направления, то их называют противоположно направленными и записывают так: c d.

a

b

Векторы называются равными, если они сонаправлены и их модули
равны. Иными словами, если a b и |a|=|b|, то векторы a и b называются равными, т.е. а=b.

Слайд 6

2.Сложение и вычитание векторов 2.1. Сложение векторов A B C

2.Сложение и вычитание векторов 2.1. Сложение векторов

A

B

C

Слайд 7

2.2. Свойства сложения векторов Сложение векторных величин производится по правилу параллелограмма:

2.2. Свойства сложения векторов Сложение векторных величин производится по правилу

параллелограмма: Cумма двух векторов a и b, приведенных к общему началу, есть третий вектор c , длина которого равна длине параллелограмма, построенного на векторах a и b , а направлен он от точки A к точке В. а + b = c
Слайд 8

Для нахождения суммы нескольких векторов называется правилом многоугольника или правилом последовательгого

Для нахождения суммы нескольких векторов называется правилом многоугольника или правилом последовательгого

складывания векторов.

Разностью векторов а и b называется вектор, который в сумме с вектором
b равен вектору а. Разность векторов а и b обозначается так: а – b.

От некоторой точки О откладываем векторы ОА=а, ОВ=b. Тогда вектор
ВА равен разности a – b. Так как ОА=ОВ+ВА, то ВА=ОА-ОВ= а – b.

a - b

Слайд 9

Произведением вектора а≠0 на число К называется вектор, модуль которого равен

Произведением вектора а≠0 на число К называется вектор, модуль
которого равен числу

|K| · |a| и сонаправлен с вектором а при К >0,
противоположно направлен с вектором а при К < 0. Произведение числа
К на вектор а записывают так: К · а.
Если К=0, то 0 ∙ а = 0.
Слайд 10

Слайд 11

(a , b)

(a , b)

Слайд 12

Скалярным произведением двух векторов называется число, равное произведению модулей этих векторов

Скалярным произведением двух векторов называется число, равное произведению модулей этих векторов на

косинус угла угла между ними, т.е. скалярное произведение векторов равно числу |a|·|b| · cos(a , b).

Скалярное произведение равных векторов называется скалярным
квадратом этого вектора и обозначается через а². По формуле 1 имеем а² = а · а = |a| · |a| · cos0° = | а²|, т.е. Выполняется равенство
а² = |a|²

Слайд 13

Теорема. Если ненулевые векторы а и b не коллинеарны, то для

Теорема. Если ненулевые векторы а и b не коллинеарны, то для

любого вектора с найдутся числа х и у такие, что выполняется равенство
с = ха + уb,

Если на плоскости выбраны два неколинеарных вектора, то они называются базисными векторами плоскости. Любые два неколлинеарных вектора можно принять в качестве базисных векторов и любой вектор этой плоскости однозначно разлагается по этим базисным векторам . В доказанной теореме а и b – базисные векторы. А действительные числа х и у называются координатами вектора с в базисе а,b.

Слайд 14

Слайд 15

2. При сложении векторов складываются их соответствующие координаты: если а=(х;у), b=(u;v),

2. При сложении векторов складываются их соответствующие
координаты: если а=(х;у), b=(u;v),

то а+b=(x+u; y+v).
a+b=(xi+yj)+(ui+vj)=(x+u)i + (y + v)j.
3. При умножении вектора на число его координаты умножаются на это же число, если а=(х; у) и λ- число, то λ · а =(λ · х; λ · у).
Следствие. Координаты разности векторов равны разности соответствующих координат этих векторов : если а= (х; у), b= (u; v), то a – b = (x-u; y-v).
Слайд 16

6.2. Координатный вид коллинеарности и перпенди-кулярности векторов. Определение угла между векторами

6.2. Координатный вид коллинеарности и перпенди-кулярности векторов. Определение угла между векторами

Если

векторы а=(х1;у1) и b=(х2;у2) взаимно перпендикулярны, то (a , b) = 90°. Поэтому их скалярное произведение равно нулю, т.е. a · b=|a| · |b| · cos90° = 0. Тогда имеем: х1х2+у1у2=0.
Это и есть условие перпендикулярности ненулевых векторов.
Соответственно что соответствующие координаты коллинеарных векторов пропорциональны.
Слайд 17

7.1. Уравнение прямой. Направляющий вектор и вектор нормали прямой Уравнение прямой

7.1. Уравнение прямой. Направляющий вектор и вектор нормали прямой

Уравнение прямой можно

задать различными способами. Например, в 8
классе мы определили прямую как серединный перпендикуляр некоторого отрезка. Теперь определим уравнение прямой с помощью векторов.
Пусть дана точка Мₒ (хₒ ;уₒ ) и вектор р = (α;β). Тогда
через точку Мₒ параллельно вектору р проходит одна и только одна прямая l. Точка Мₒ называется начальной точкой прямой l, а вектор р-
направляющим вектором этой прямой. Если М (х;у) является
произвольной точкой прямой l, то МₒМ || р. Здесь направляющий вектор р = (α;β)не параллелен осям координат, т.е. α≠0, β≠0. Используя условие коллинеарности векторов, р и МₒМ = (х-хₒ ;у- уₒ ), получим уравнение:

х-хₒ у-уₒ
α β