3 тема: Элементы векторной алгебры.
а) операции над векторами
Обобщим понятия о векторах , известные со школьного курса геометрии
Вектором называется направленный отрезок АВ
Обозначается двумя заглавными или одной строчной буквой.
Длина(модуль) вектора АВ обозначается .
Два вектора расположенные на одной прямой или на двух паралельных прямых называются колл и ниар н ы ми.
Три вектора расположенные в одной плоскости.
Суммой векторов и
называется вектор
=
+
, здесь вектор
соединяет начало вектора
с концом вектора
(правило треугольника).
Кроме того, сумма векторов
и
определяется как диагональ параллелограма, построенного на этих векторах (правило параллелограмма).
Произведением вектора на число k называется вектор
=k*
, удовлетворяющий условиям: 1.Длина
=
*
2. направление вектора
совпадает с направлением вектора в, если k>0 и протиположно направленный если k<0 .
Аналогично можно определить сумму нескольких векторов, например сумма четырех векторов
будет вектор
начало которого совпадет сначалом вектора
, а конец с концом вектора
( правило многоугольника).
Сумма векторов и
,не лежащих в одной или паралельных плоскостях, есть вектор
определяемый диагональю параллепипеда построенного ан векторах
(правило параллелпипеда).
Разность векторов и
есть вектор равный сумме вектора
и вектора противоположного вектору
т.е. ( -
).
Если на векторах и
построен параллелограмм, то одна диагональ есть сумма, а вторая
есть их разность.
Если на множестве определены две операции, которые удовлетворяют законам сложения и умножения на число, тотакое множество называется векторным пространством.
Система векторов называется базисом векторного пространства, если она удовлетворяет условиям:
- система векторов линейно независима
- любой вектор векторного пространства линейно выражается через эти вектора
Число векторов базиса называется размерностью пространства.
Разложение вектора по базисным векторам имеет вид: , здесь коэффициенты перед базисными векторами называются координатами вектора. В двумерном пространстве вектор
имеет координаты-
={х,y}, а в трехмерном пространстве
= {х,у,z}.
Тогда для векторов и
координаты суммы и разности будут определятся соответственно
(1)
А координаты произведения вектора на число λ будут
.
б) Скалярное произведение векторов.