Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ALGEBRA

.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
7.97 Mб
Скачать

Пусть задан ненулевой ~a V3 и O произволь-

ная точка. Откладывая

от точки O вектор

~e = ~a

 

·

 

V3

 

−−→

 

 

1

 

 

~a

 

, получим

OE.

 

|

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Через точки O и E проведём прямую П;

 

2. За начало отсчёта на прямой П возь-

 

мём точку O;

 

 

 

3. За положительное направление отсчёта

S

выберем направление, задаваемое геомет-

рическим вектором ~e ↑↑ ~a;

4. За масштаб на прямой П выберем дли-

−−→

ну отрезка OE.

Пунктами 1 – 4 мы определили ось, которую будем называть

осью определяемой вектором ~a.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Проекцию вектора

~

на ось, определяе-

b V3

 

 

 

~

мую вектором ~a, будем обозначать пр~a b .

Легко видеть, что

 

 

 

~

~

~

(2.3)

пр~a b = |b| cos (~aˆb).

 

 

 

 

Замечание. Обратите внимание на то, что базисный вектор оси имеет единичную длину. Проекция вектора на ось

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Пример 68. Дан модуль геометрического вектора |~a| = 4 и угол T (~aˆ~e) = 120, где ~e – базисный вектор оси. Вычислить проекцию гео-

метрического вектора ~a на ось.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

2.3.Декартов базис

Понятие угла между двумя векторами в V3, позволяет среди всех базисов линейного про-

странства V3 выделить специальные базисы, состоящие из взаимно ортогональных векто-

ров. Такие базисы обладают хорошими свойствами.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Определение 31. Базис (e~1, e~2, e~3) в V3 называется декартовым базисом, если он состоит из единичных взаимно ортогональных векторов, т.е. e~1 e~2, e~1 e~3, e~2 e~3 и

|e~1| = |e~2| = |e~3| = 1.

Декартов базис пространства V3, принято обо-

значать ~ Координаты вектора, относи-

(~ı,~|, k).

тельно декартова базиса, называются декартовыми координатами.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 14. Декартовы координаты вектора ~a V3, равны ортогональным проекциям этого вектора на оси, определяемые векторами декартова базиса, соответственно.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. Пусть задан ~ базис в

(~ı,~|, k)

V3 и O произвольная точка.

Пусть, далее, ~ ~a = x~ı + y~| + zk.

Построим три оси, определяемые базисными

векторами, с общей точкой отсчёта O. S

От точки O отложив вектор ~a получим направ-

 

 

 

 

 

−→

 

S

 

ленный отрезок OA.

 

 

−−→

= пр

−→

 

 

OA

1

OA,

 

 

 

 

 

 

−→

 

Пусть

−−→

= пр

S

OA

2

OA,

 

 

 

 

~|

−→

 

 

−−→

= пр

 

 

 

OA

3

 

OA.

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

−−→

Направленные отрезки OAn задают вектора b~n, n = 1, 3, причём S

~

= (пр~a)~ı,

~

= (пр~|

~a) ~|,

~

~

b1

b2

b3 = (пр~

~a) k.

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

~

~

~

 

Легко видеть, что ~a = b1

+ b2

+ b3.

 

В силу единственности разложения вектора по базису (см. теорему 4), имеем,

x = пр~a, y = пр~| ~a, z = пр~ ~a.

k

Теорема доказана.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 15. Имеет место линейное свойство проекции вектора на ось,

~

и α, β R выполняется

т.е. ~a, b V3

 

~

~

пр~e (α~a + β b) = α пр~e ~a + β пр~e b.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. Выберем, декартов базис

~

 

(~ı, ~|, k) в V3 так, чтобы ~ı = ~e.

 

~

 

Пусть ~a = (x1, y1, z1), b = (x2, y2, z2).

 

В силу теоремы 5, имеем

 

~

+ βz2).

α~a + βb = (αx1 + βx2, αy1 + βy2, αz1

Из теоремы 14 следует, что

 

x1 = пр~e ~a,

 

~

 

x2 = пр~e b,

 

~

 

αx1 + βx2 = пр~e (α~a + βb).

 

Теорема доказана.

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]