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Published byCássio Molinari Modified 5年之前
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2.1矢量的概念与矢量的线性运算 一、矢量的概念 矢量: 既有大小又有方向的量. 矢量表示: 或 M1M2 矢量的模: 矢量的大小. 或 | | 单位矢量: 模长为1的向量. 或 零向量: 模长为0的向量.
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自由矢量: 不考虑起点位置的矢量. 相等矢量: 大小相等且方向相同的矢量. 负矢量: 大小相等但方向相反的向矢量. 向径: 空间直角坐标系中任一点 与原点构成的矢量.
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二、向量的加减法 [1]. 加法: (平行四边形法则) (平行四边形法则有时也称为三角形法则) 特殊地:若 ‖ 分为同向和反向
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向量的加法符合下列运算规律: (1)交换律: (2)结合律: (3) 进一步: 任意有限个向量加法的法则 将已知向量平移,使得后一个向量的起点与前一个向量的终点重合,则以第一个向量的起点为起点,最后一个向量的终点为终点构成的向量为它们的和向量。若正好封闭,则和向量是零向量。
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[2] 减法 两个向量的和与差,实际是以已知两向量为两相邻边的平行四边形的两条对角线的长。
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三、矢量与数的乘法 [1]. 定义
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[2]. 数与向量的乘积符合下列运算规律: (1)结合律: (2)分配律: 定理
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证 充分性显然; 必要性 ‖ 两式相减,得
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按照向量与数的乘积的规定, 上式表明:一个非零向量除以它的模的结果是一个与原向量同方向的单位向量.
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四、共线或共面的矢量 1.定义:把一组矢量平行移到同一个起点后,如果它们在同一条直线或同一个平面上,这组矢量就叫做共线的矢量或共面的矢量。 2.两个矢量的夹角:把两个矢量 和 移到同一个起点时,所夹的不超过 的角,叫做这两个矢量的夹角。 3.定理1:如果已知两个矢量共线,且其中一个不妨设为 ,不是零矢量,那么存在一个数 ,使得另一个矢量 可以表示为数 与矢量 的乘积,即 推论:两个矢量 与 共线的充要条件时存在不同时为零的数 和 使得它们的线性组合
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4.定理2:如果矢量 共面 ,且其中至少有两个矢量(不妨设为 )不共线,那么存在两个数 使得第三个矢量 可表示为 。
5.推论:3个矢量 共面的充要条件是存在不同时为零的数 ,使得它们的线性组合
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例1 化简 解:原式
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例2 试用向量方法证明:对角线互相平分的四边形必是平行四边形. 证 与 平行且相等, 结论得证. 作业:
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