Слайд 2Векторы можно:
Складывать;
Вычитать;
Умножать на ненулевое число;
Умножать вектор на вектор (скалярно, векторно,
смешанно)
Слайд 3П.1. Сложение векторов
Пусть даны векторы
и
Тогда суммой
данных векторов будет вектор
, координаты которого найдем так:
Сложение векторов можно произвести по правилу треугольника или по правилу параллелограмма.
Слайд 4Правило треугольника сложения векторов
Правило параллелограмма сложения векторов
Слайд 6П.2. Вычитание векторов
Пусть даны векторы
и
Тогда разностью данных векторов будет
вектор
координаты которого найдем так:
Слайд 7П.3. Умножение вектора на ненулевое число
Пусть дан вектор
. Тогда
произведением данного вектора на число называют вектор
,для которого выполнено:
Векторы и коллинеарные;
;
Векторы , если k>0
векторы , если k<0
Слайд 8Свойства умножения вектора на число
Слайд 9П.4. Умножение векторов
А) Скалярное произведение двух векторов
Скалярным произведением двух векторов
называют число равное произведению длин этих векторов на косинус угла
между ними.
Пусть даны векторы и
Тогда их скалярное произведение равно:
Слайд 10Свойства скалярного произведения
Слайд 11Теорема
Пусть в ортонормированном базисе
даны векторы
и . Тогда их скалярное произведение найдем по формуле:
Доказательство: разложим данные векторы по базису .Тогда получим:
Слайд 13Следствие 1.
Угол между векторами
можно найти так:
Слайд 14Следствие 2
Векторы
и
перпендикулярны тогда и только тогда, когда .
Следствие 3
Ненулевые векторы и параллельны тогда и только тогда, когда
Слайд 15В) Векторное произведение векторов
Тройка векторов
называется упорядоченной, если известно какой из них
является первым, вторым и третьим.
Упорядоченная тройка векторов является правой, если после приведения их к общему началу кратчайший поворот от первого ко второму вектору из конца третьего вектора виден против часовой стрелки. Иначе, тройка векторов – левая.
1
2
3
Слайд 16
Векторным произведением векторов
называют вектор , для которого выполнено:
Слайд 17Свойства векторного произведения
5. Площадь параллелограмма, построенного на векторах
и равна длине вектора
Слайд 18Теорема
Пусть в ортонормированном базисе даны векторы
и
. Тогда их векторное произведение найдем по формуле:
Слайд 19Доказательство:
Разложим данные векторы по базисным векторам, тогда получим
Найдем векторное произведение
данных векторов.
Слайд 21Так как
Аналогично по свойствам имеем
Слайд 22Тогда с учетом данных равенств имеем:
Ч.т.д.
Слайд 23С) Смешанное произведение трех векторов
Смешанным произведением векторов
называют число , равное скалярному произведению вектора на вектор , т.е.
Слайд 24Свойства смешанного произведения
Векторы компланарны
тогда и только тогда, когда
.
На некомпланарных векторах можно построить параллелепипед, объем которого равен .
.
Объем пирамиды равен
Слайд 25Теорема
Пусть даны векторы
,
тогда их смешанное произведение вычисляется по формуле
Слайд 26Доказательство:
Так как по определению смешанное произведение есть число равное
, то найдем сначала координаты вектора, полученного в результате векторного произведения векторов и :
Слайд 27В результате вычисления данного определителя, находим координаты вектора
Найдем скалярное
произведение векторов и .
Ч.т.д.
называются линейно зависимыми, если найдутся такие действительные числа
, из которых хотя бы одно не равно нулю, а линейная комбинация данных векторов равна нулю.
Векторы называются линейно независимыми, если равенство нулю их линейной комбинации возможно лишь в случае, когда все действительные числа равны нулю.
Слайд 30Замечание 1
Если хотя бы один из векторов является нулевым, то
эти векторы линейно зависимы.
Замечание 2
Если среди n векторов любые (n-1)
векторов линейно зависимы, то и все n векторов линейно зависимы.
Слайд 31Теорема 1
Необходимым и достаточным условием линейной зависимости двух векторов является
их коллинеарность.
Следствие 1.
Если два вектора неколлинеарны, то они линейно
независимы.
Следствие 2.
Среди двух неколлинеарных векторов не может быть нулевого вектора.
Слайд 32Теорема 2
Необходимым и достаточным условием линейной зависимости трех векторов является
их компланарность.
Следствие 3
Каковы бы не были неколлинеарные векторы
и любой вектор , лежащий с ними в одной плоскости, найдутся такие действительные числа m и n, что
Слайд 33Теорема 3
Любые четыре вектора линейно зависимы.
Утверждение 1
Любая пара неколлинеарных векторов
на плоскости образует на этой плоскости базис.
Утверждение 2
Любая тройка некомпланарных
векторов образует базис в пространстве.