Применения скалярного произведения
ВЕКТОРЫ
Вектор - направленный отрезок. = - длина вектора. Если =1, то - единичный вектор.
Коллинеарными ( )называют векторы, расположенные на параллельных (в частности, на одной) прямых, а компланарными– векторы, расположенные в параллельных (в частности, в одной) плоскостях.
(коллинеарны и одинаково направлены - сонаправлены) и .
Из определения равенства векторов следует, что вектор можно переносить параллельно самому себе, перемещая начало в любую другую точку на плоскости или в пространстве. Такие векторы называются свободными.
Линейные операции над геометрическими векторами
Сумма | Правило треугольника Правило параллелограмма Разность |
Умножение на число: . 1. 2. | ; ; ; . |
Линейная зависимость и независимость векторов. Базис
Вектор , где – произвольные действительные числа, называется линейной комбинацией векторов .
Система векторов линейно зависима, если, по крайней мере, один из них является линейной комбинацией остальных. В противном случае линейно независимы. Например, если , то векторы линейно зависимы.
Любые линейно независимых векторов пространства называют базисом этого пространства. Если эти векторы единичные и попарно перпендикулярные, то базис называется ортонормированным.
Базис на плоскости (в ) образуют любые два неколлинеарные вектора и | Ортонормированный базис в - три попарно перпендикулярных единичных вектора : Разложение вектора по базису , , , – координаты вектора. Обозначение: |
Базис в пространстве (в ) образуют любые три некомпланарных вектора |
Проекция вектора на ось | Прямоугольная декартова система координат (ПДСК) | |
пр | пр пр пр пр пр | , – абсцисса, – ордината, – аппликата. |
ВПДСК: пр пр пр где – углы, которые составляет вектор с координатными осями соответственно; называются направляющими косинусами вектора : .
единичный вектор, сонаправленный с вектором ,– орт вектора
(нормированный вектор).
Если даны точки А и В , то | ||
координаты вектора | координаты середины М отрезка АВ | длина отрезка АВ (модуль вектора ) |
Если векторы заданы координатами и , то | |||
модуль вектора | Линейные операции | Равенство векторов | Коллинеарность |
Скалярное произведение двух векторов (обозначение: или )
По определению | В проекцииях | В координатах | Свойства |
Число, равное = | = пр = пр | = | 1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) . |
Применения скалярного произведения
Модуль вектора | Угол между векторами | Условие ортогональности | Вычисление проекций | Вычисление работы силы |
= = |
Полярные координаты точки : радиус-вектор точки М, полярный радиус, полярный угол,
Пример: Найти полярные координаты точки , если ее декартовы координаты .
Решение. ,