Линейные операции над векторами
Из множества операций, выполняемых над векторами, к числу линейных относятся две операции:
операция сложения векторов;
операция умножения вектора на число.
Определение 1.5. Суммой двух векторов и называется вектор который можно построить либо по правилу параллелограмма, либо по правилу треугольника.
Правило параллелограмма:
• отложить векторы и от общего начала;
• построить на паре векторов параллелограмм;
• построить вектор как диагональ параллелограмма с началом в общей точке приложения векторов и и концом в противоположной вершине параллелограмма (рис. 3).
Рисунок 3 – Правило параллелограмма
Правило треугольника:
совместить начало вектора с концом вектора
с оединить начало вектора с концом вектора это и будет искомый вектор (рис. 4).
Рисунок 4 – Правило треугольника
Из сопоставления правил параллелограмма и треугольника, а также из рис. 3,4 видно, что оба правила определяют один и тот же вектор т. е. эти правила эквивалентны.
Свойства сложения векторов:
1. Свойство коммутативности:
2. Свойство ассоциативности:
3. Существование нулевого элемента (нулевого вектора):
4. Существование противоположного элемента (вектора):
Определение 1.6. Разностью векторов и называется вектор такой, что
Утверждение. Для любых векторов и разность существует и единственна.
Доказательство. Условию удовлетворяет вектор Действительно,
Здесь последовательно были использованы свойства коммутативности (на первом шаге) и ассоциативности (на втором шаге), а также свойства 3 и 4 сложения векторов.
Докажем единственность вектора Пусть два вектора и удовлетворяют условиям Тогда
Прибавим вектор к обеим частям этого равенства:
Для построения вектора следует отложить от общего начала векторы и соединить отрезком концы векторов и (рис. 5). Вектор с началом в конце вектора и концом, совпадающим с концом вектора будет искомым вектором
Рисунок 5 – Построение вектора
Достарыңызбен бөлісу: |