Если даны две точки плоскости и
, то вектор
имеет следующие координаты:
Если даны две точки пространства и
, то вектор
имеет следующие координаты:
То есть, из координат конца вектора нужно вычесть соответствующие координаты начала вектора.
Пример
Даны две точки плоскости и
. Найти координаты вектора
Решение: по соответствующей формуле:
Как вариант, можно было использовать следующую запись:
Можно и так:
Обязательно нужно понимать различие между координатами точек и координатами векторов:
Координаты точек – это обычные координаты в прямоугольной системе координат. Каждая точка обладает строгим местом на плоскости, и перемещать их куда-либо нельзя.
Координаты же вектора – это его разложение по базису , в данном случае
. Любой вектор является свободным, поэтому при необходимости мы легко можем отложить его от какой-нибудь другой точки плоскости. Интересно, что для векторов можно вообще не строить оси, прямоугольную систему координат, нужен лишь базис, в данном случае ортонормированный базис плоскости
.
Записи координат точек и координат векторов вроде бы схожи: , а смысл координат абсолютно разный, и следует хорошо понимать эту разницу.
Пример
Даны точки . Найти векторы
.
Как найти длину отрезка?
Если даны две точки плоскости и
, то длину отрезка
можно вычислить по формуле
Если даны две точки пространства и
, то длину отрезка
можно вычислить по формуле
Примечание: Формулы останутся корректными, если переставить местами соответствующие координаты: и
, но более стандартен первый вариант
Пример
Даны точки и
. Найти длину отрезка
.
Ответ:
Если дан вектор плоскости , то его длина вычисляется по формуле
.
Если дан вектор пространства , то его длина вычисляется по формуле
.
Пример
Даны точки и
. Найти длину вектора
.
Решение: Сначала найдём вектор :
По формуле вычислим длину вектора:
Ответ:
Пример
а) Даны точки и
. Найти длину вектора
.
б) Даны векторы ,
,
и
. Найти их длины.
а) Решение: найдём вектор :
Вычислим длину вектора:
Ответ:
б) Решение:
Вычислим длины векторов:
Действия с векторами в координатах
1) Правило сложения векторов. Рассмотрим два вектора плоскости и
. Для того, чтобы сложить векторы, необходимо сложить их соответствующие координаты:
.
Частный случай – формула разности векторов: .
Аналогичное правило справедливо для суммы любого количества векторов, например, найдём сумму трёх векторов:
Если речь идёт о векторах в пространстве, то всё точно так же, только добавится дополнительная координата. Если даны векторы , то их суммой является вектор
.
2) Правило умножения вектора на число. Для того чтобы вектор умножить на число
, необходимо каждую координату данного вектора умножить на число
:
.
Для пространственного вектора правило такое же:
Пример
Даны векторы и
. Найти
и
Решение: Для действий с векторами справедлив обычный алгебраический приоритет: сначала умножаем, потом складываем:
Ответ: