Concepte de bază ale algebrei vectoriale
cantități scalar și vectoriale
fizica Desigur elementar este cunoscut faptul că anumite cantități fizice, cum ar fi temperatura, volumul, greutatea, densitatea, etc. determinată numai de o valoare numerică. Aceste cantități sunt numite valori scalare sau scalare.
Pentru a determina alte cantități, cum ar fi forța, viteza, accelerația și altele asemenea, în plus față de valorile numerice, trebuie să solicitați o alta și direcția lor în spațiu. Valorile care, în plus față de valoarea absolută este de asemenea caracterizată prin direcția numită vector.
OpredelenieVektorom numit un segment direcționat, care este definit prin două puncte: primul punct definește începutul vectorului, iar al doilea - la sfârșitul anului. De aceea, se spune că un vector - o pereche ordonată de puncte.
Cifra este reprezentată printr-un vector segment de linie în care direcția săgeții marcată de începutul vectorului la sfârșitul anului. De exemplu, Fig. 2.1.
Dacă la începutul vectorului coincide cu punctul , și capătul cu punctul, vectorul este desemnat. În plus, de multe ori vectorii reprezintă o literă mică, cu o săgeată pe ea. În cărțile săgeată, uneori, a redus, în timp ce vectorul notație pentru utilizare cu caractere aldine.Prin vectori includ vectorul zero. a cărei început și sfârșit sunt aceleași. Este notat
sau pur și simplu.Distanța dintre începutul și sfârșitul vectorului se numește lungimea acestuia, sau modul. modul vector este indicat prin două bare verticale pe stânga:
, sau fără săgețisau.Vector paralel cu aceeași linie se numesc coliniare.
Vectori se află în același plan sau paralel cu același plan se numesc coplanari.
Zero vector este considerat a fi coliniare la orice vector. Lungimea sa este egală cu 0.
Definiție Doi vectori
șinumit egal, în cazul în care (Figura 2.2.):1) sunt coliniari; 2) coliniare 3) sunt egale în lungime.Acest lucru este scris ca:
(2.1)Din definiția egalității vectorilor rezultă că vectorul de transfer paralel este un vector, egal cu inițială, deoarece începutul vectorului poate fi plasat în orice punct al spațiului. Astfel de vectori (geometrie mecanică teoretică), dintre care la început pot fi plasate în orice punct în spațiu, numit liber. Și acestea sunt vectorii vom lua în considerare.
vectori OpredelenieSistema
Se spune că este dependentă liniar dacă există constante, printre care există cel puțin un diferit de zero, și pentru care egalitatea.OpredelenieBazisom în spațiul menționat la arbitrare trei vectori necoplanare care sunt luate într-o secvență.
OpredelenieEsli
- bază și un vector, numerelenumitele coordonate vectorialeîn această bază.coordonatele vectoriale va scrie în acolade după vectorul simbol. De exemplu,
înseamnă că vectorulîntr-o bază aleasă are o expansiune:.Din proprietățile multiplicării vectorului printr-un număr și adăugarea vectorilor afirmării în ceea ce privește operațiunile lineare asupra vectorilor care sunt coordonate definite.
Pentru a găsi coordonatele vectorului, în cazul în care se știe coordonatele de început și de sfârșit, trebuie să fie de coordonatele corespunzătoare ale capătului său să ia de coordonate început.
operații liniare cu vectori numite adaos (scădere) a vectorilor și multiplicarea vectorului de către un număr. Să le examinăm.
vector OpredelenieProizvedeniem
numărul deeste un vector care coincide cu direcția vectorului, dacă, având direcția opusă, dacănegativ. Lungimea acestui vector este produsul vector de lungimepe numărul modulului.P
Exemplu. construi un vector , dacăși(Fig. 2.3).Când înmulțirea unui vector cu un număr de coordonatele sale sunt multiplicate cu acest număr.
Într-adevăr, în cazul în care
.
produs al vectorului
peEste un vector;- opus regia.Rețineți că lungimea vectorului este egal cu 1, numită o unitate (sau unitate vector).
Utilizarea operație multiplicarea vectorului pe un număr, orice vector poate fi exprimat printr-un vector unitate în aceeași direcție. Într-adevăr, împărțirea vectorului
lungimea(Adică, multiplicareape), Obținem un vector unitate în aceeași direcție ca și vectorul. Acesta va fi notat. Rezultă că.OpredelenieSummoy doi vectori
șiEste un vector, care iese din originea lor comună și o diagonală a paralelogramului ale cărui laturi sunt vectoriiși (Fig. 2.4). .Prin definiție, vectori egali
Prin urmare, regula triunghi. regula triunghi poate fi extinsă la orice număr de vectori și, astfel, se obține, în general, un poligon - un vector care se conectează la începutul primului vectorultimul sfârșitul vectorului(Fig. 2.5).Deci, în scopul de a construi suma vectorială, este necesar să se atașeze la sfârșitul primului începutul vectorului de-al doilea, până la sfârșitul celei de a doua pentru a atașa la începutul celei de a treia, și așa mai departe. Apoi, suma vectorială și va fi un vector care se conectează la începutul primului dintre vectorii cu capătul acesteia din urmă.
Când se adaugă vectori adăugând și coordonatele lor corespunzătoare
Într-adevăr, în cazul în care,
Dacă vectorii
șinu coplanare, atunci suma lor este diagonalaparalelepipedului construite pe acești vectori (Fig. 2.6) ,