Линейная алгебра |
2.1. Вектор. Линейные операции над векторами |
назад | оглавление | вперёд |
Геометрический вектор
Понятие вектора
Вектор: отрезок с началом в точке А и концом в точке В.
Обозначается:
Два вектора
равны, если они совпадают при параллельном переносе.
Два вектора называются коллинеарными, если они параллельны.
Три вектора называются компланарными, если они лежат в одной плоскости.
Линейные операции над векторами.
А) Умножение вектора на число.
Б) Сложение векторов
1)
2)
3)
-длину вектора умножить на
и
оставить направление вектора если
Таким образом операции обладают св-ми.
1)
2)
Вектор у которого начало и конец совпадают есть
нулевой вектор
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Вычитание- обратное сложению.
Линейная зависимость векторов,теоремы о линейной зависимости.
Опр 1. Система векторов
называется линейно зависимой, если сущ. числа
не все равные 0, такие что
(1)
Система векторов
называется линейно независимой, если равенство (1) возможно только в том случае,
когда все числа
=0
Выражение стоящее в левой части рав-ва (1) наз-ют линейной комбинацией векторов
Опр 2. Система векторов является линейно зависимой, если существует линейная комбинация этих векторов с неравными 0 числами, которая тождественно равна.
Теор 1. Если система векторов
содержит нулевой вектор, то данная система линейно зависима.
Док-во. Пусть ,
тогда
Теор 2. Если к системе линейно зависимых векторов
добавить произвольный вектор
,
то вновь полученная система будет линейно зависима.
Док-во. Т.К. система векторов
линейно зависима, то есть
не все равные нулю, такие что
(2)
(3)
(4)
Есть ,
0 -не
все равны нулю
Следовательно система линейно зависима.
Следствие. Если к линейно зависимой системе добавить любое кол-во векторов, то полученная система будет линейно зависима.
Теор. (О линейной зависимости двух векторов.)
Два вектора линейно зависимы тогда и только тогда, когда они коллинеарны.
Док-во.
-коллинеарны
Теор. Три вектора линейно зависимы тогда и только тогда, когда они компланарны
Док-во.
Для
и
пл-ть
, что
(или
//) и
либо
,
либо // ей
они
компланарны.
Теор. В трехмерном пространстве любые 4 вектора линейно зависимы.
Док-во.
-угол
между
Вектор в системе координат
Базис-максимальная упорядоченная
система линейно независимых векторов.
На плоскости 2 любых неколлинеарных вектора образуют базис.
ДПБ-базис, состоящий из ортогональных еденичных векторов.
Операции над векторами в координатной форме.
-нач.точка
-кон.точка
направляющие косинусы
назад | оглавление | вперёд