Презентация "Скалярные и векторные величины" по математике – проект, доклад

Тема 2 «Скалярные и векторные величины»

Кафедра математики и моделирования Старший преподаватель Г.В. Аверкова Курс «Высшая математика»

Линейные операции над векторами, угол между векторами, проекция вектора на ось, разложение вектора на составляющие по осям координат, направляющие косинусы вектора, условие коллинеарности двух векторов. Скалярное произведение двух векторов. Условие перпендикулярности векторов, скалярный квадрат вектора, длина вектора.

Цели и задачи

Цели: Рассмотреть основные понятия по теме «Скалярные и векторные величины» Задачи: Ввести геометрическое определение вектора и рассмотреть действия над векторами и их свойства Определить координаты вектора через геометрические проекции вектора на координатные оси Установить взаимосвязь между действиями над векторами и координатной формой векторов

Теоретический материал

Направленный отрезок, на котором заданы начало, конец и направление, называется вектором. Вектор, начало и конец которого совпадают, называется нулевым вектором, или нуль-вектором.

Расстояние между началом и концом вектора называется его длиной (или модулем).

Векторы называются коллинеарными, если они лежат на одной прямой или на параллельных прямых. Нулевой вектор считается коллинеарным с любым вектором. Векторы называются равными, если они коллинеарны, одинаково направлены и их длины равны. Два противоположно направленных вектора равной длины называются противоположными. Причем, для них выполняется:

1) 2)

Линейные операции над векторами

Сложение векторов

Умножение вектора на число

Суммой двух векторов называется вектор, построенный по правилу треугольника или по правилу параллелограмма.

Произведением вектора на число k называется вектор , имеющий длину , направление которого 1) совпадает с направлением вектора , если k>0, 2) противоположно направлению вектора , если k

Основные свойства линейных операций над векторами

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Проекцией точки A на ось l называется основание перпендикуляра, опущенного из точки A на ось l.

Проекция вектора на ось

В качестве оси можно рассматривать некоторый вектор

Координатами вектора в пространстве называются его проекции на координатные оси и записываются в виде

Координаты вектора

где

Базисными, или основными, называются векторы:

Любой вектор можно представить в виде линейной комбинации базисных векторов:

Если заданы векторы в координатной форме, то имеют место формулы:

Векторы в координатной форме

1) Длина вектора 2) Сумма векторов 3) Произведение вектора на число 4) Если заданы координаты начала A и конца B вектора, то 5) Условие коллинеарности двух векторов

определяются формулами:

Направляющие косинусы вектора

Скалярное произведение двух векторов

Скалярным произведением двух векторов называется число, равное произведению их длин на косинус угла между ними:

Если заданы координаты векторов, то их скалярное произведение равно сумме попарных произведений соответствующих координат

Косинус угла между векторами определяется формулой

Свойства скалярного произведения двух векторов

1) 2) 3) 4) откуда откуда 6) Условие перпендикулярности двух векторов. Два вектора перпендикулярны тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю.

Ключевые понятия

Вектор Проекция вектора на ось Коллинеарность векторов Сложение векторов Координаты вектора Скалярное произведение Угол между векторами Умножение вектора на число

Контрольные вопросы

Определение вектора. Длина вектора Проекция вектора на ось Коллинеарные векторы. Условие коллинеарности Сложение векторов и свойства Координаты вектора. Разложение вектора по базисным векторам Скалярное произведение и свойства Угол между векторами Умножение вектора на число и свойства

Дополнительная литература