Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Операции над векторами в координатной форме




 

Прямоугольная декартова система координат Oxy на плоскости задается совокупностью точки О (начало системы координат) и пары перпендикулярных единичных векторов , При этом ось Ox, направление которой совпадает с направлением вектора называется осью абсцисс. Oсь y, совпадающая по направлению с вектором осью ординат. Вся плоскость называется координатной плоскостью xOy. За масштабную единицу выбирают длину

Координатами точки М являются соответственно алгебраические проекции точки М на координатные оси Ox и Oy. Таким образом, точке М на плоскости соответствует упорядоченная пара (x, y) действительных чисел x и y. Пишут: M (x, y).

Каждой точке М на плоскости соответствует единственный радиус-вектор который имеет те же координаты, что и точка М. Пишут: Вектор может быть представлен также в виде линейной комбинации векторов

.

Если на плоскости заданы точки A (x 1, y 1), B (x 2, y 2), то

,

длина

(5)

Пусть тогда единичный вектор (орт) есть

(6)

При этом координаты орта задают направление вектора и называются направляющими косинусами. Если то

. (7)

Если , то верны формулы

(8)

(9)

 

(10)

. (11)

Для коллинеарных векторов выполняется

.

Координаты точки C (xc, yc), делящей отрезок AB в отношении λ > 0, находят по формулам

(12)

Пример 1. Вектор образует с вектором угол Найти координаты вектора на плоскости, если

Решение. Орт вектора на плоскости xOy имеет координаты . Используя формулы (6) и (7), получаем Так как то .

Пример 2. Найти координаты векторов, определяемых диагоналями параллелограмма, построенного на векторах

Решение. Известно, что сумма и разность векторов и определяют диагонали параллелограмма, построенного на них. Значит, Тогда

и, значит,

Аналогично

Пример 3. Координаты левого конца отрезка AB и его середины M соответственно равны A (–1, –5) и M (3, –2). Найти координаты точки В.

Решение. Пусть В (xB, yB). Середина отрезка делит его длину в отношении 1:1, т. е. λ = 1. Значит, из формул (12) имеем

откуда получаем

Приходим к ответу: В (7, 1).

Пример 4. Даны векторы Вычислить:

1) 2) 3) 4)

Решение. 1. Используя формулу (10), имеем

2. Согласно формулам (8), (9), получаем

Тогда, на основании формулы (10) вычисляем

Получить тот же результат можно и несколько по-другому. Используем свойства скалярного произведения, а затем формулы (5) и (10):

3. Найдем координаты вектора , используя формулы (8) и (9)

Значит, по формуле длины вектора (5) получаем

В качестве второго способа решения примера можно использовать следующий. Поскольку , то

Находим

4. Используем формулу (11) и получаем

Пример 5. Даны векторы Найти косинус угла между векторами и для которых

Решение. Выразим из первого заданного соотношения: Тогда, подставив во второе соотношение, получим откуда

Значит, на основании формулы (11), получаем

Пример 6. Пусть векторы получены из векторов поворотом относительно точки О на угол (рис. 8). Представить произвольный вектор в виде линейной комбинации векторов если

 
 

 


Рис. 8

 

Решение. Зафиксируем прямоугольную систему координат с единичными векторами В этой системе координат определим направляющие косинусы векторов

Это значит, что

откуда





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-03-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 312 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Лаской почти всегда добьешься больше, чем грубой силой. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2391 - | 2261 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.