Формула скалярная сумма векторов: Скалярное произведение векторов — урок. Геометрия, 9 класс.

Аналитическая геометрия

Аналитическая геометрия
  

Привалов И.И. Аналитическая геометрия. М.: Наука, 1966. — 272 с.

Учебник для студентов высших технических заведений. Содержит разделы: Аналитическая геометрия на плоскости, Аналитическая геометрия в пространстве. Много решенных примеров и задач.



Оглавление

ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ НА ПЛОСКОСТИ
ГЛАВА I. МЕТОД КООРДИНАТ
§ 2. Координаты на прямой линии.
§ 3. Расстояние между двумя точками на прямой линии.
§ 4. Прямоугольные координаты на плоскости.
§ 5. Расстояние между двумя точками на плоскости.
§ 6. Деление отрезка в данном отношении.
§ 7. Угол между двумя осями.
§ 8. Основные положения теории проекций.

§ 9. Проекции направленного отрезка на оси координат.
§ 10. Площадь треугольника.
§ 11. Полярные координаты.
Упражнения
ГЛАВА II. ЛИНИИ И ИХ УРАВНЕНИЯ
§ 1. Составление уравнений заданных линий.
§ 2. Геометрический смысл уравнений.
§ 3. Две основные задачи.
§ 4. Пересечение двух линий.
§ 5. Параметрические уравнения линий.
§ 6. Уравнения линий в полярных координатах.
ГЛАВА III. ПРЯМАЯ ЛИНИЯ
§ 1. Угловой коэффициент прямой.
§ 2. Уравнение прямой линии с угловым коэффициентом.
§ 3. Геометрический смысл уравнения первой степени между двумя переменными.
§ 4. Исследование общего уравнения первой степени Ах + Ву + С = 0.
§ 5. Уравнение прямой линии в отрезках.
§ 6. Построение прямой линии по ее уравнению.
§ 7. Угол между двумя прямыми.
§ 8. Условия параллельности и перпендикулярности двух прямых.
§ 9. Уравнение прямой, проходящей через данную точку в данном направлении.
§ 10. Взаимное расположение двух прямых на плоскости.
§ 11. Уравнение пучка прямых.
§ 12. Уравнение прямой, проходящей через две данные точки.
§ 13. Условие, при котором три данные точки лежат на одной прямой.
§ 14. Нормальное уравнение прямой линии.
§ 15. Приведение общего уравнения первой степени к нормальному виду.
§ 16. Расстояние от дайной точки до данной прямой.
§ 17. Уравнение прямой в полярной системе координат.
Упражнения
ГЛАВА IV. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ КОНИЧЕСКИХ СЕЧЕНИЙ
§ 2. Окружность.
§ 3. Эллипс.
§ 4. Гипербола и ее асимптоты.
§ 5. Парабола.
§ 6. Построение точек эллипса, гиперболы и параболы посредством циркуля и линейки.
§ 7. Эллипс, гипербола и парабола как конические сечения.
§ 8. Эксцентриситет и директрисы эллипса.
§ 9. Эксцентриситет и директрисы гиперболы.
§ 10. Эксцентриситет и директриса параболы.
§ 11. Уравнение конического сечения в полярных координатах.
§ 12. Диаметры зллипса. Сопряженные диаметры.
§ 13. Диаметры гиперболы. Сопряженные диаметры.
§ 14. Диаметры параболы.
§ 15. Касательная.
§ 16. Эллипс как проекция окружности.
§ 17. Параметрические уравнения эллипса.
Упражнения
ГЛАВА V. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КООРДИНАТ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИНИЙ
§ 2. Перенос начала координат.
§ 3. Поворот осей координат.
§ 4. Общий случай.
§ 5. Некоторые приложения формул преобразования координат.
§ 6. Преобразование общего уравнения второй степени, не содержащего произведения переменных.
§ 7. Преобразование общего уравнения второй степени.
§ 8. Классификация линий.
Упражнения
ГЛАВА VI. ОПРЕДЕЛИТЕЛИ 2-го и 3-го ПОРЯДКА
§ 2. Однородная система двух уравнений с тремя неизвестными.
§ 3. Определители 3-го порядка.
§ 4. Основные свойства определителей 3-го порядка.
§ 5. Система трех уравнений первой степени с тремя неизвестными.
§ 6. Однородная система.
§ 7. Общее исследование системы трех уравнений первой степени с тремя неизвестными.
§ 8. Некоторые приложения определителей к аналитической геометрии.
Упражнения
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
ГЛАВА I. МЕТОД КООРДИНАТ В ПРОСТРАНСТВЕ
§ 2. Основные задачи.
§ 3. Основные положения теории проекций в пространстве.
§ 4. Вычисление угла между двумя осями в пространстве.
Упражнения
ГЛАВА II. ЭЛЕМЕНТЫ ВЕКТОРНОЙ АЛГЕБРЫ
§ 2. Сложение векторов.
§ 3. Вычитание векторов.
§ 4. Умножение вектора на число.
§ 5. Проекции вектора.
§ 6. Действия над векторами, заданными своими проекциями.
§ 7. Скалярное произведение векторов.
§ 8. Основные свойства скалярного произведения.
§ 9. Скалярное произведение векторов, заданных проекциями.
§ 10. Направление вектора.
§ 11. Векторное произведение.
§ 12. Основные свойства векторного произведения.
§ 13. Векторное произведение векторов, заданных проекциями.
§ 14. Векторно-скалярное произведение.
§ 15. Векторно-скалярное произведение в проекциях.
§ 16. Двойное векторное произведение.
Упражнения
ГЛАВА III. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ УРАВНЕНИЙ
§ 1. Уравнение поверхности.
§ 2. Геометрический смысл уравнений.
§ 3. Две основные задачи.
§ 4. Сфера.
§ 5. Цилиндрические поверхности.
§ 6. Уравнения линии в пространстве.
§ 7. Пересечение трех поверхностей.
Упражнения
ГЛАВА IV. ПЛОСКОСТЬ
§ 1. Нормальное уравнение плоскости.
§ 2. Геометрический смысл уравнения первой степени между тремя переменными. Приведение общего уравнения первой степени к нормальному виду.
§ 3. Исследование общего уравнения плоскости.
§ 4. Уравнение плоскости в отрезках.
§ 5. Уравнение плоскости, проходящей через данную точку.
§ 6. Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки.
§ 7. Угол между двумя плоскостями.
§ 8. Условия параллельности и перпендикулярности двух плоскостей.
§ 9. Точка пересечения трех плоскостей.
§ 10. Расстояние от точки до плоскости.
Упражнения
ГЛАВА V. ПРЯМАЯ ЛИНИЯ
§ 1. Уравнения прямой линии.
§ 2. Прямая как линия пересечения двух плоскостей. Общие уравнения прямой.
§ 3. Угол между двумя прямыми линиями.
§ 4. Условия параллельности и перпендикулярности двух прямых.
§ 5. Уравнения прямой, проходящей через две данные точки.
§ 6. Угол между прямой и плоскостью.
§ 7. Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости.
§ 8. Уравнение пучка плоскостей.
§ 9. Пересечение прямой с плоскостью.
§ 10. Условие, при котором две прямые лежат в одной плоскости.
Упражнения
ГЛАВА VI. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ И КОНИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ. ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ. ПОВЕРХНОСТИ 2-го ПОРЯДКА
§ 1. Классификация поверхностей.
§ 2. Цилиндрические поверхности (общий случай).
§ 3. Конические поверхности.
§ 4. Поверхности вращения.
§ 5. Эллипсоид.
§ 6. Однополостный гиперболоид.
§ 7. Двуполостный гиперболоид.
§ 8. Эллиптический параболоид.
§ 9. Гиперболический параболоид.
§ 10. Конус 2-го порядка.
§ 11. Цилиндры 2-го порядка.
§ 12. Прямолинейные образующие поверхностей 2-го порядка. Конструкции В. Г. Шухова.
Упражнения
Ответы

Скалярное произведение векторов в EXCEL, ортогональные векторы. Примеры и описание

Вычислим скалярное произведение векторов и проверим вектора на ортогональность. Подберем координаты вектора, ортогонального заданному, а также отобразим вектора в прямоугольной системе координат.

Скалярным произведением двух векторов называется действительное число (скаляр), равное произведению длин умножаемых векторов на косинус угла между ними.

СОВЕТ : о нахождении длин векторов см. статью Вычисление длины (модуля) вектора в MS EXCEL .

В случае двухмерной задачи скалярное произведение векторов a = { a x ; a y } и b = { b x ; b y } можно найти воспользовавшись следующей формулой: a · b = a x · b x + a y · b

y Для вычисления скалярного произведения векторов в MS EXCEL идеально подходит функция СУММПРОИЗВ()

СОВЕТ : о функции СУММПРОИЗВ() см. статью Функция СУММПРОИЗВ() — Сложение и подсчет с множественными условиями в MS EXCEL

Если координаты 2-х векторов введены в диапазоны B8:C8 и B9:C9 соответственно, то формула =СУММПРОИЗВ(B8:C8;B9:C9) подсчитает скалярное произведение векторов (см. файл примера ).

Естественно, для трехмерного случая можно записать аналогичную формулу.

Ортогональность векторов

Два вектора называются ортогональными если угол между ними равен 90 градусов. Т.к. косинус угла 90 градусов равен 0, то и их скалярное произведение равно 0.

Интерес представляет поиск вектора, ортогонального заданному.

Поиск одной координаты. Сначала подберем одну из координат трехмерного вектора, так, чтобы он стал ортогональным заданному (2 другие координаты известны). Такая координата всегда существует и решение единственно.

Для нахождения третьей координаты будем использовать инструмент MS EXCEL Подбор параметра (подробнее см. Подбор параметра в MS EXCEL ).

Пусть координаты заданного вектора равны {2; 3; 1} (и размещены в ячейках В37:В39 ), а известные координаты искомого ортогонального вектора равны  {3; 1; ?} (размещены в ячейках С37:С39 ) См. рисунок выше и файл примера .

Вычислим в ячейке

А42 скалярное произведение векторов с помощью формулы =СУММПРОИЗВ(B37:B39;C37:C39)

Вызовем окно Подбора параметра для ввода критериев поиска и установим их как показано на рисунке выше. После нажатия кнопки ОК в ячейке С39 (искомая координата) будет введено значение -9, а скалярное произведение станет равно 0.

Поиск всех координат ортогонального вектора. Если заданы координаты только исходного вектора и требуется определить все 3 координаты вектора, ортогональному к нему, то, понятно, что решение не единственно.

Например, для двухмерного случая (на плоскости), можно построить 2 разных вектора, которые будут ортогональны заданному (точнее не 2, а бесконечное множество коллинеарных векторов в двух противоположных направлениях).

Так как нам придется одновременно подбирать сразу 3 координаты, то Подбор параметра нам не подходит, нужно использовать Поиск решения (См. файл примера) .

В качестве ограничений для Поиска решения можно установить: найденные координаты должны быть целыми числами, а квадрат модуля искомого вектора д.б. >1 (иначе 0 вектор будет предложен в качестве решения). Также можно наложить ограничение на максимальную длину вектора.

После запуска инструмента Поиск решения будут найдены координаты {0; -1; 3}

Отображение (ортогональных) векторов на плоскости


В двухмерном случае можно отобразить 2 ортогональных вектора.

Тип диаграммы установлен График (см. Основные типы диаграмм в MS EXCEL , раздел График).

Чтобы вектора выглядели ортогональными, необходимо зафиксировать минимальные и максимальные значения, отображаемые осями (см. Основы построения диаграмм в MS EXCEL , раздел 7.Оси), иначе при построении различных пар векторов MS EXCEL будет применять автомасштабирование графика и масштабы осей могут стать не равными (это приведет к тому, что угол 90 градусов не будет выглядеть прямым).

Добавление определений векторов, формул — Скаляры и векторы — Learn Cram

Мы даем подробный и понятный лист всех заметок по физике, которые очень полезны для понимания основных концепций физики.

1. Закон векторов треугольника Сложение:
Если два вектора, действующие в точке, представлены по величине и направлению двумя сторонами треугольника, взятыми в одном порядке, то их равнодействующая представлена ​​третьей стороной треугольника взяты в обратном порядке. 9{2}+2 A B \cos \theta}\)

Если результирующий вектор R образует угол β с вектором A , то

tan β = \(\frac{B \sin \theta}{ A+B \cos \theta}\)

2. Закон векторов параллелограмма Сложение:
Если два вектора, действующие в точке, представлены по величине и направлению двумя соседними сторонами параллелограмма, проведенного из точки, то их равнодействующая представлена ​​по величине и направлению диагональю параллелограмма, проведенной из той же точки. 9{2}+2 A B \cos \theta}\)

Если результирующий вектор R образует угол β с вектором A , то

tan β = \(\frac{B \sin \theta}{ A+B \cos \theta}\)

3. Многоугольный закон векторов Дополнение:
Он утверждает, что если количество векторов, действующих на частицу в определенный момент времени, представлено по величине и направлению различными сторонами открытый многоугольник, взятый в том же порядке, то их результирующий вектор представлен по величине и направлению замыкающей стороной многоугольника, взятого в противоположном порядке. Фактически, многоугольный закон векторов является результатом треугольного закона векторов.

R = A + B + C + D + E
OE = OA + AB + BC + CD + DE

Properties сложения векторов
(i) Сложение векторов является коммутативным, т.е. ) = В + + A) = C + (A + B)
(iii) Сложение векторов является дистрибутивным, т.е. iv) A + 0 = A

Скаляры и векторы Темы:

Вектор или векторное произведение двух векторов в физике — Скаляры и векторы — Изучайте Cram

Векторное произведение двух векторов a и b равно:
Векторное произведение двух векторов равно произведению их модулей и синуса меньшего угла между ними. Обозначается х (крест).
A x B = AB sin θ \(\hat{\mathbf{n}}\)

Мы даем подробный и четкий лист всех заметок по физике, которые очень полезны для понимания основных концепций физики.

Свойства векторного векторного произведения
(i) Векторное произведение не коммутативно, т. е.
A x B B x A [∴ ( A x B ) = — ( B x A )]

(II) векторный продукт распределяет, то есть.
A x ( B + C ) = A X B + A x C

(III) вектор двух параллельных векторов. B = AB sin 0° = 0

(iv) Векторное произведение любого вектора на самого себя равно нулю.
A x A = AA sin 0° = 0

(v) Векторное произведение ортогональных единичных векторов
\(\hat{\mathbf{i}} \times \hat{\mathbf{i} }=\hat{\mathbf{j}} \times \hat{\mathbf{j}}=\hat{\mathbf{k}} \times \hat{\mathbf{k}}=0\)

и \(\ шляпа {\ mathbf {i}} \ раз \ шляпа {\ mathbf {j}} = — \ шляпа {\ mathbf {j}} \ раз \ шляпа {\ mathbf {i}} = \ шляпа {\ mathbf {k}}\)
\(\hat{\mathbf{j}} \times \hat{\mathbf{k}}=-\hat{\mathbf{k}} \times \hat{\mathbf{j} }=\hat{\mathbf{i}}\)
\(\hat{\mathbf{k}} \times \hat{\mathbf{i}}=-\hat{\mathbf{i}} \times \ шляпа {\ mathbf {k}} = \ шляпа {\ mathbf {j}} \)


(vi) Векторное произведение в декартовых координатах
\(\mathbf{A} \times \mathbf{B}=\left(A_{x} \hat{\mathbf{i}}+A_{y} \hat {\ mathbf {j}} + A_ {z} \ шляпа {\ mathbf {k}} \ справа) \ раз \ слева (B_ {x} \ шляпа {\ mathbf {i}} + B_ {y} \ шляпа { \mathbf{j}}+B_{z} \hat{\mathbf{k}}\right)\)

= (A y B y — A z B y )\(\ шляпа {\ mathbf {i}} \) — (A x B z — B x A z ) \ (\ hat {\ mathbf {j}} \) + (A x B и – A y B x )\(\hat{\mathbf{k}}\)

Направление векторного векторного произведения
Когда C = A x B

, направление C находится под прямым углом к ​​плоскости, содержащей векторы A и B .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *