Векторы на плоскости: понятие вектора, координаты вектора и вычисление длины
Определение вектора как направленного отрезка. Нулевой вектор. Коллинеарность и равенство векторов. Координаты вектора и формула модуля.
1. Определение:
Вектор (направленный отрезок) — отрезок, для которого зафиксировано направление от начальной точки к конечной.
Обозначается двумя заглавными буквами со стрелкой: (где A — начало вектора, B — конец) или одной строчной буквой: .
2. Длина (модуль) вектора:
Длиной или абсолютной величиной вектора называется длина отрезка AB. Обозначается: | или |. Длина вектора всегда неотрицательна: | ≥ 0.
3. Нулевой вектор:
Вектор, начало и конец которого совпадают (. Длина нулевого вектора равна нулю (|, а направление считается произвольным (неопределенным).
4. Единичный вектор (орт):
Вектор, длина которого строго равна 1: |.
Чертеж: Вектор на плоскости, модуль и направление
Направленный отрезок
|0⃗| = 0
1. Коллинеарность:
Два ненулевых вектора называются коллинеарными, если они лежат на одной прямой или на параллельных прямых: ∥ .
Нулевой вектор считается коллинеарным любому вектору.
2. Сонаправленные и противоположно направленные векторы:
• Сонаправленные векторы ( ↑↑ : коллинеарные векторы, имеющие одинаковое направление;
• Противоположно направленные векторы ( ↑↓ : коллинеарные векторы, имеющие противоположные направления.
3. Равенство векторов:
Два вектора называются равными (, если они:
1. Сонаправлены: ↑↑ ;
2. Имеют равные длины: |.
От любой точки плоскости можно отложить вектор, равный данному, и притом только один (свободный вектор).
a⃗ ∥ b⃗
a⃗ ↑↑ b⃗ и |a⃗| = |b⃗|
1. Нахождение координат вектора по точкам его концов:
Пусть точка A(x₁, y₁) — начало вектора, а точка B(x₂, y₂) — конец вектора.
Координаты вектора равны разностям соответствующих координат его конца и начала:
2. Разложение по базисным ортам:
Любой вектор на плоскости однозначно раскладывается по единичным базисным векторам координатных осей ; 0) и ; 1):
3. Формула длины (модуля) вектора в координатах:
По теореме Пифагора длина вектора ; y) равна квадратному корню из суммы квадратов его координат:
Последовательность действий:
Идентификация начала и конца
Вычисление проекций на оси
Вычисление длины (модуля)
Самая частая ошибка школьников:
Вычитают координаты в обратном порядке (x₁ - x₂), получая вектор противоположного направления:
Хотя длина вектора от знака координат не изменится (так как (-x)² = x²), в операциях сложения и скалярного произведения неверный знак координат приведет к полному краху ответа!
Правило запоминания ЕНТ:
Вектор = КОНЕЦ МИНУС НАЧАЛО (К - Н).
Золотое правило ЕНТ: К - Н
Координаты вектора ВСЕГДА вычисляются по правилу: Координата Конца минус Координата Начала!
