На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


учебное пособие Вектор в декартовой системе координат как упорядоченная пара точек (начало вектора и его конец). Линейные операции с векторами. Базис на плоскости и в пространстве. Свойства скалярного произведения. Кривые второго порядка. Каноническое уравнение параболы.

Информация:

Тип работы: учебное пособие. Предмет: Математика. Добавлен: 09.03.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


17

Векторная алгебра

Вектор в декартовой системе координат

Определение. Вектором называется упорядоченная пара точек (начало вектора и его конец). Если , , то вектор имеет координаты .

Вектор в координатном пространстве Oxyz, может быть представлен в виде

, где тройка называется координатами вектора. Векторы - единичные векторы (орты), направленные в положительную сторону координатных осей Ox, Oy и Oz, соответственно. Длиной (модулем) вектора называется число .

Линейные операции с векторами

Сложение векторов определяется по правилу параллелограмма: вектор является диагональю параллелограмма, построенного на векторах и (рис.1а).

Разность двух векторов и определяется по формуле , где - вектор той же длины, что и вектор , но противоположно направленный. Чтобы найти вектор-разность нужно отложить векторы и из общей точки, соединить концы векторов вектором, направленным от «вычитаемого» к «уменьшаемому» (то есть от к ) (рис.1б). Построенный вектор и будет искомой разностью.

При сложении нескольких векторов каждая координата суммы есть сумма соответствующих координат слагаемых векторов, при умножении вектора на данное число на это же число умножаются и координаты вектора:

а) ;

б) , где - скалярный множитель.

Несколько векторов называются коллинеарными (компланарными), если они параллельны одной и той же прямой (плоскости). Векторы и параллельны (коллинеарны), то есть соответствующие координаты этих векторов пропорциональны с одним и тем же коэффициентом пропорциональности: .

Базис на плоскости и в пространстве

Определение. Базисом на плоскости (в пространстве) называется упорядоченная пара (тройка) неколлинеарных (некомпланарных) векторов. Любой вектор однозначным образом раскладывается по базису. Коэффициенты разложения называются координатами этого вектора относительно данного базиса. Векторы образуют базис в декартовом координатном пространстве Oxyz.

Пример 1.

Даны векторы . Показать, что векторы и образуют базис на плоскости и найти координаты вектора в этом базисе.

Решение. Если два вектора неколлинеарны (), то они образуют базис на плоскости. Так как , то векторы и неколлинеарны и, значит, образуют базис. Пусть в этом базисе вектор имеет координаты , тогда разложение вектора по векторам и имеет вид , или в координатной форме

или

Решив полученную систему уравнений каким-либо образом, получим, что.

Значит . Таким образом, в базисе вектор имеет координаты .

Скалярное, векторное, смешанное произведение векторов.

Определение. Скалярным произведением двух векторов и называется число, определяемое равенством:

,

где - угол между векторами и . Если , то .

Зная скалярное произведение, можно определить угол между двумя векторами по формуле: .

Условие перпендикулярности ненулевых векторов (угол между ними равен 90°) имеет вид: , или , а условие их коллинеарности: , или .

Свойства скалярного произведения:

1) ; 2) ; 3) ; 4) , причем .

Пример 2. Найти угол между векторами и , если , , , .

Решение. Используем формулу . Определим координаты векторов и , учитывая, что при сложении векторов мы складываем одноименные координаты, а при умножении вектора на число - умножаем на это число каждую координату этого вектора, а: , .

Найдем скалярное произведение векторов и и их длины. , , . Подставив в формулу, получим . Отсюда .

Определение. Векторным произведением вектора на вектор называется вектор (другое обозначение ), который:

а) имеет длину , где - угол между векторами и ;

б) перпендикулярен векторам и () (то есть, перпендикулярен плоскости, в которой лежат векторы и );

в) направлен так, что векторы , , образуют правую тройку векторов, то есть из конца третьего вектора кратчайший поворот от первого ко второму виден против часовой стрелки (рис.2).

Координаты векторного произведения вектора на вектор определяются по формуле:

Геометрический смысл векторного произведения: модуль вектора равен площади параллелограмма, построенного на векторах и .

Свойства векторного произведения:

1) ; 2) ;

3) ; 4) и коллинеарны.

Пример 3. Параллелограмм построен на векторах и , где , , . Вычислить длину диагоналей этого параллелограмма, угол между диагоналями и площадь параллелограмма.

Решение.

, ,

.

Угол между диагоналями обозначим буквой , тогда

Следовательно, .

Используя свойства векторного произведения, вычислим площадь параллелограмма:

Определение. Смешанным произведением трех векторов , , называется скалярное произведение вектора на вектор :

.

Если то смешанное произведение можно вычислить по формуле:

.

Свойства смешанного произведения:

1) При перестановке любых двух векторов смешанное произведение меняет знак;

2) ; 3) ;

4) компланарны .

Геометрический смысл смешанного произведения: объем параллелепипеда, построенного на векторах , , (рис.4), а объем образованной ими треугольной пирамиды находятся по формулам .

Пример 4. Компланарны ли векторы , , ?

Решение. Если векторы компланарны, то по свойству 4) их смешанное произведение равно нулю. Проверим это. Найдем смешанное произведение данных векторов, вычислив определитель:

векторы , , некомпланарны.

Деление отрезка в данном отношении.

Пусть отрезок в пространстве Oxyz задан точками и . Если он разделен точкой в отношении , то координаты точки следующие:

.

Пример 5. Найти точку , делящую отрезок в отношении , если .

Решение. Определим координаты точки :

. Таким образом, .

Аналитическая геометрия.

Уравнение плоскости. Общее уравнение плоскости имеет вид: , , где - нормальный вектор плоскости (т.е. перпендикулярный плоскости), а коэффициент пропорционален расстоянию от начала координат до плоскости.

Уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору , имеет вид

.

Уравнение плоскости, проходящей через три заданные точки , и имеет вид:

.

Угол между двумя плоскостями, имеющими нормальные векторы и , определяется как угол между векторами и по формуле:

.

Расстояние от точки до плоскости вычисляется по формуле .

Пример 6. Написать уравнение плоскости, проходящей через точки , , .

Решение. Воспользуемся уравнением плоскости, проходящей через три заданные точки. Вычислим определитель

, или - искомое уравнение плоскости.

Уравнение прямой на плоскости. Общее уравнение прямой на плоско и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.