Вектор систем гэж нэрлэдэг шугаман хамааралтай, наад зах нь нэг нь тэгээс ялгаатай тоо байгаа бол тэгш байдал https://pandia.ru/text/78/624/images/image004_77.gif" width="57" height="24 src=" ">.

Хэрэв энэ тэгш байдал нь зөвхөн бүх тохиолдолд л хангагдвал векторын системийг дуудна шугаман бие даасан.

Теорем.Вектор систем болно шугаман хамааралтайХэрэв түүний векторуудын ядаж нэг нь бусдын шугаман хослол байвал.

Жишээ 1.Олон гишүүнт олон гишүүнтийн шугаман хослол https://pandia.ru/text/78/624/images/image010_46.gif" width="88 height=24" height="24">. Олон гишүүнтүүд нь шугаман бие даасан системийг бүрдүүлдэг. олон гишүүнт https: //pandia.ru/text/78/624/images/image012_44.gif" width="129" height="24">.

Жишээ 2.Матрицын систем, , https://pandia.ru/text/78/624/images/image016_37.gif" width="51" height="48 src="> нь шугаман хамааралгүй, учир нь шугаман хослол нь дараахтай тэнцүү байна. Тэг матриц зөвхөн https://pandia.ru/text/78/624/images/image019_27.gif" width="69" height="21">, , https://pandia.ru/text тохиолдолд л байна. /78/624 /images/image022_26.gif" width="40" height="21"> шугаман хамааралтай.

Шийдэл.

Эдгээр векторуудын шугаман хослолыг хийцгээе https://pandia.ru/text/78/624/images/image023_29.gif" width="97" height="24">=0..gif" width="360" өндөр = "22">.

Тэнцүү векторуудын ижил координатыг тэгшитгэснээр бид https://pandia.ru/text/78/624/images/image027_24.gif" width="289" height="69">г авна.

Эцэст нь бид авдаг

Тэгээд

Систем нь өвөрмөц шийдэлтэй тул эдгээр векторуудын шугаман хослол нь бүх коэффициентүүд тэгтэй тэнцүү байх тохиолдолд л тэгтэй тэнцүү байна. Иймээс энэ векторын систем шугаман бие даасан байна.

Жишээ 4.Векторууд нь шугаман бие даасан байна. Вектор системүүд ямар байх вэ?

a).;

б).?

Шийдэл.

a).Шугаман хослол хийж, тэгтэй тэнцүүлье

Шугаман орон зай дахь векторуудтай үйлдлийн шинж чанаруудыг ашиглан бид сүүлчийн тэгшитгэлийг хэлбэрээр дахин бичдэг

Векторууд нь шугаман хамааралгүй тул at коэффициент нь тэгтэй тэнцүү байх ёстой, өөрөөр хэлбэл..gif" width="12" height="23 src=">

Үүссэн тэгшитгэлийн систем нь өвөрмөц шийдэлтэй байдаг .

Тэгш байхаас хойш (*) зөвхөн https://pandia.ru/text/78/624/images/image031_26.gif" width="115 height=20" height="20"> - шугаман хамааралгүй үед л гүйцэтгэгддэг;

б).Тэгш тэгш байдлыг хийцгээе https://pandia.ru/text/78/624/images/image039_17.gif" width="265" height="24 src="> (**)

Үүнтэй төстэй үндэслэлийг ашигласнаар бид олж авна

Гауссын аргаар тэгшитгэлийн системийг шийдэж, бид олж авна

эсвэл

Сүүлчийн систем нь хязгааргүй олон тооны шийдлүүдтэй байдаг https://pandia.ru/text/78/624/images/image044_14.gif" width="149" height="24 src=">. Иймээс бус байдаг. тэгш байдлыг хангасан коэффициентүүдийн тэг багц (**) . Тиймээс векторуудын систем - шугаман хамааралтай.

Жишээ 5Векторуудын систем нь шугаман хамааралгүй, векторуудын систем нь шугаман хамааралтай..gif" width="80" height="24">.gif" width="149 height=24" height="24"> (***)

Тэгш байдлаар (***) . Үнэн хэрэгтээ, үед систем нь шугаман хамааралтай байх болно.

Харилцаанаас (***) бид авдаг эсвэл гэж тэмдэглэе .

Бид авдаг

Бие даан шийдвэрлэх асуудлууд (анги танхимд)

1. Тэг вектор агуулсан систем нь шугаман хамааралтай.

2. Нэг вектороос бүрдэх систем А, шугаман хамааралтай, хэрэв зөвхөн, хэрэв, a=0.

3. Хоёр вектороос бүрдэх систем нь зөвхөн векторууд пропорциональ байвал (өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн аль нэгийг нь нөгөөгөөс нь тоогоор үржүүлээд гаргавал) шугаман хамааралтай болно.

4. Хэрэв та шугаман хамааралтай системд вектор нэмбэл шугаман хамааралтай систем гарч ирнэ.

5. Хэрэв шугаман бие даасан системээс векторыг хасвал үүссэн векторуудын систем нь шугаман бие даасан байна.

6. Хэрэв систем Сшугаман хамааралгүй боловч вектор нэмэхэд шугаман хамааралтай болдог б, дараа нь вектор бсистемийн вектороор шугаман хэлбэрээр илэрхийлэгдэнэ С.

в).Хоёрдугаар эрэмбийн матрицуудын орон зайд , , матрицын систем.

10. Векторуудын системийг үзье а,б,ввектор орон зай нь шугаман хамааралгүй. Дараах вектор системийн шугаман бие даасан байдлыг батал.

a).a+б, б, в.

б).a+https://pandia.ru/text/78/624/images/image062_13.gif" өргөн "15" өндөр "19">–дурын тоо

в).a+b, a+c, b+c.

11. Болъё а,б,в– гурвалжин үүсгэж болох хавтгай дээрх гурван вектор. Эдгээр векторууд шугаман хамааралтай байх уу?

12. Хоёр вектор өгөгдсөн a1=(1, 2, 3, 4),a2=(0, 0, 0, 1). Дөрвөн хэмжээст хоёр векторыг ол a3 баa4Ингэснээр систем a1,a2,a3,a4шугаман бие даасан байсан .

Энэ нийтлэлд бид:

• коллинеар вектор гэж юу вэ;
• векторуудын коллинеар байх нөхцөл юу вэ;
• коллинеар векторуудын ямар шинж чанарууд байдаг;
• коллинеар векторуудын шугаман хамаарал гэж юу вэ.

Коллинеар векторууд нь нэг шулуунтай параллель эсвэл нэг шулуун дээр байрладаг векторууд юм.

Жишээ 1

Векторуудын коллинеар байх нөхцөл

Дараах нөхцлүүдийн аль нэг нь үнэн бол хоёр вектор коллинеар байна.

• нөхцөл 1 . a = λ b байх λ тоо байвал a ба b векторууд коллинеар байна;
• нөхцөл 2 . a ба b векторууд ижил координатын харьцаатай коллинеар байна:

a = (a 1 ; a 2) , b = (b 1 ; b 2) ⇒ a ∥ b ⇔ a 1 b 1 = a 2 b 2

• нөхцөл 3 . Хөндлөн үржвэр ба тэг вектор тэнцүү байх тохиолдолд a ба b векторууд нь хоорондоо уялдаатай байна.

a ∥ b ⇔ a, b = 0

Тайлбар 1

Нөхцөл 2 векторын координатуудын аль нэг нь тэг байвал хамаарахгүй.

Тайлбар 2

Нөхцөл 3 зөвхөн орон зайд заасан векторуудад хамаарна.

Векторуудын коллинеар байдлыг судлах асуудлын жишээ

Бид a = (1; 3) ба b = (2; 1) векторуудыг хоорондоо уялдаа холбоотой эсэхийг шалгадаг.

Хэрхэн шийдэх вэ?

Энэ тохиолдолд 2-р коллинеарийн нөхцлийг ашиглах шаардлагатай. Өгөгдсөн векторуудын хувьд дараах байдалтай байна.

Тэгш байдал нь худлаа. Эндээс бид a ба b векторууд коллинеар биш гэж дүгнэж болно.

Хариулах : a | | б

Жишээ 2

Векторууд коллинеар байхын тулд a = (1; 2) ба b = (- 1; m) векторын m ямар утга шаардлагатай вэ?

Хэрхэн шийдэх вэ?

Хоёр дахь коллинеар байдлын нөхцлийг ашиглан координатууд нь пропорциональ байвал векторууд коллинеар болно.

Энэ нь m = - 2 гэдгийг харуулж байна.

Хариулт: m = - 2.

Вектор системийн шугаман хамаарал ба шугаман бие даасан байдлын шалгуур

Системийн векторуудын аль нэгийг энэ системийн үлдсэн векторуудаар илэрхийлж чадвал векторын орон зай дахь векторуудын систем нь шугаман хамааралтай болно.

Баталгаа

Системийг e 1 , e 2 , гэж үзье. . . , e n нь шугаман хамааралтай. Энэ системийн тэг вектортой тэнцэх шугаман хослолыг бичье.

a 1 e 1 + a 2 e 2 + . . . + a n e n = 0

нийлмэл коэффициентуудын дор хаяж нэг нь тэгтэй тэнцүү биш байх.

a k ≠ 0 k ∈ 1 , 2 , . . . , n.

Бид тэгш байдлын хоёр талыг тэгээс өөр коэффициентээр хуваана.

a k - 1 (a k - 1 a 1) e 1 + (a k - 1 a k) e k + . . . + (a k - 1 a n) e n = 0

гэж тэмдэглэе:

A k - 1 a m , энд m ∈ 1 , 2 , . . . , k - 1 , k + 1 , n

Энэ тохиолдолд:

β 1 e 1 + . . . + β к - 1 э к - 1 + β к + 1 э к + 1 +. . . + β n e n = 0

эсвэл e k = (- β 1) e 1 + . . . + (- β k - 1) e k - 1 + (- β k + 1) e k + 1 + . . . + (- β n) e n

Үүнээс үзэхэд системийн векторуудын аль нэг нь системийн бусад бүх векторуудаар илэрхийлэгдэнэ. Энэ нь нотлох шаардлагатай зүйл юм (гэх мэт).

Хангалттай байдал

Векторуудын аль нэгийг системийн бусад бүх векторуудаар шугаман байдлаар илэрхийлье.

e k = γ 1 e 1 + . . . + γ k - 1 e k - 1 + γ k + 1 e k + 1 + . . . + γ n e n

Бид e k векторыг энэ тэгш байдлын баруун тал руу шилжүүлнэ.

0 = γ 1 e 1 + . . . + γ k - 1 e k - 1 - e k + γ k + 1 e k + 1 + . . . + γ н e n

e k векторын коэффициент нь - 1 ≠ 0-тэй тэнцүү тул e 1, e 2, векторуудын системээр тэгийн өчүүхэн бус дүрслэлийг олж авна. . . , e n ба энэ нь эргээд энэ векторын систем шугаман хамааралтай гэсэн үг. Энэ нь нотлох шаардлагатай зүйл юм (гэх мэт).

Үр дагавар:

• Векторуудын аль нь ч системийн бусад бүх вектороор илэрхийлэгдэх боломжгүй үед векторын систем нь шугаман бие даасан байна.
• Тэг вектор эсвэл хоёр тэнцүү вектор агуулсан векторуудын систем нь шугаман хамааралтай байна.

Шугаман хамааралтай векторуудын шинж чанарууд

1. 2 ба 3 хэмжээст векторуудын хувьд дараах нөхцөлийг хангана: шугаман хамааралтай хоёр вектор нь коллинеар байна. Хоёр коллинеар вектор нь шугаман хамааралтай.
2. 3 хэмжээст векторуудын хувьд дараах нөхцөл хангагдана: гурван шугаман хамааралтай векторууд хоорондоо уялдаатай байна. (3 coplanar вектор нь шугаман хамааралтай).
3. n хэмжээст векторуудын хувьд дараах нөхцөл хангагдана: n + 1 векторууд үргэлж шугаман хамааралтай байдаг.

Векторуудын шугаман хамаарал эсвэл шугаман хамаарал бүхий асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

a = 3, 4, 5, b = - 3, 0, 5, c = 4, 4, 4, d = 3, 4, 0 векторуудын шугаман бие даасан байдлыг шалгая.

Шийдэл. Векторуудын хэмжээ нь векторуудын тооноос бага байдаг тул векторууд нь шугаман хамааралтай байдаг.

Жишээ 4

a = 1, 1, 1, b = 1, 2, 0, c = 0, - 1, 1 векторуудын шугаман бие даасан байдлыг шалгая.

Шийдэл. Шугаман хослол нь тэг вектортой тэнцүү байх коэффициентүүдийн утгыг бид олно.

x 1 a + x 2 b + x 3 c 1 = 0

Бид вектор тэгшитгэлийг шугаман хэлбэрээр бичнэ.

x 1 + x 2 = 0 x 1 + 2 x 2 - x 3 = 0 x 1 + x 3 = 0

Бид энэ системийг Гауссын аргыг ашиглан шийддэг.

1 1 0 | 0 1 2 - 1 | 0 1 0 1 | 0 ~

2-р мөрөнд бид 1-ийг, 3-аас 1-ийг хасна.

~ 1 1 0 | 0 1 - 1 2 - 1 - 1 - 0 | 0 - 0 1 - 1 0 - 1 1 - 0 | 0 - 0 ~ 1 1 0 | 0 0 1 - 1 | 0 0 - 1 1 | 0 ~

1-р мөрөнд бид 2-ыг хасч, 3-р мөрөнд 2-ыг нэмнэ.

~ 1 - 0 1 - 1 0 - (- 1) | 0 - 0 0 1 - 1 | 0 0 + 0 - 1 + 1 1 + (- 1) | 0 + 0 ~ 0 1 0 | 1 0 1 - 1 | 0 0 0 0 | 0

Уг шийдлээс харахад систем нь олон шийдэлтэй байдаг. Энэ нь x 1, x 2, x 3 тоонуудын утгуудын тэгээс ялгаатай хослол байгаа бөгөөд a, b, c-ийн шугаман хослол нь тэг вектортой тэнцүү байна гэсэн үг юм. Тиймээс a, b, c векторууд байна шугаман хамааралтай.

Хэрэв та текстэнд алдаа байгааг анзаарсан бол үүнийг тодруулаад Ctrl+Enter дарна уу

Тодорхойлолт. Векторуудын шугаман хослол a 1 , ..., a n коэффициенттэй x 1 , ..., x n-ийг вектор гэнэ.

x 1 a 1 + ... + x n a n .

өчүүхэн, хэрэв бүх x 1 , ..., x n коэффициентүүд тэгтэй тэнцүү бол.

Тодорхойлолт. x 1 a 1 + ... + x n a n шугаман хослолыг нэрлэнэ өчүүхэн бус, x 1, ..., x n коэффициентүүдийн ядаж нэг нь тэгтэй тэнцүү биш бол.

шугаман бие даасан, хэрэв тэг вектортой тэнцэх эдгээр векторуудын өчүүхэн бус хослол байхгүй бол.

Өөрөөр хэлбэл, x 1 a 1 + ... + x n a n = 0, зөвхөн x 1 = 0, ..., x n = 0 тохиолдолд a 1, ..., a n векторууд шугаман хамааралгүй байна.

Тодорхойлолт. a 1, ..., a n векторуудыг дуудна шугаман хамааралтай, хэрэв тэг вектортой тэнцэх эдгээр векторуудын өчүүхэн бус хослол байвал.

Шугаман хамааралтай векторуудын шинж чанарууд:

2 ба 3 хэмжээст векторуудын хувьд.

Шугаман хамааралтай хоёр вектор нь коллинеар байна. (Коллинеар векторууд нь шугаман хамааралтай байдаг.)

3 хэмжээст векторуудын хувьд.

Гурван шугаман хамааралтай векторууд хоорондоо уялдаатай байна. (Гурван coplanar вектор нь шугаман хамааралтай.)

• n хэмжээст векторуудын хувьд.

  n + 1 векторууд үргэлж шугаман хамааралтай байдаг.

Векторуудын шугаман хамаарал ба шугаман бие даасан байдлын талаархи асуудлын жишээ:

Жишээ 1. a = (3; 4; 5), b = (-3; 0; 5), c = (4; 4; 4), d = (3; 4; 0) векторууд шугаман хамааралгүй эсэхийг шалгана уу. .

Шийдэл:

Векторуудын хэмжээ нь векторуудын тооноос бага тул векторууд нь шугаман хамааралтай байх болно.

Жишээ 2. a = (1; 1; 1), b = (1; 2; 0), c = (0; -1; 1) векторууд шугаман хамааралгүй эсэхийг шалга.

Шийдэл:

эхний мөрөөс хоёр дахь хэсгийг хасах; Гурав дахь мөрөнд хоёр дахь мөрийг нэмнэ:

Энэхүү шийдэл нь систем нь олон шийдлүүдтэй болохыг харуулж байна, өөрөөр хэлбэл, x 1, x 2, x 3 тоонуудын утгуудын тэгээс ялгаатай хослол байдаг тул a, b, c векторуудын шугаман хослол нь тэнцүү байна. тэг вектор, жишээ нь:

A + b + c = 0

Энэ нь a, b, c векторууд шугаман хамааралтай гэсэн үг юм.

Хариулт: a, b, c векторууд шугаман хамааралтай байна.

Жишээ 3. a = (1; 1; 1), b = (1; 2; 0), c = (0; -1; 2) векторууд шугаман хамааралгүй эсэхийг шалгана уу.

Шийдэл:Эдгээр векторуудын шугаман хослол нь тэг вектортой тэнцүү байх коэффициентуудын утгыг олъё.

Энэ вектор тэгшитгэлийг шугаман тэгшитгэлийн систем хэлбэрээр бичиж болно

Энэ системийг Гауссын аргаар шийдье

хоёр дахь мөрөөс эхнийхийг хасах; Гурав дахь мөрөөс эхнийхийг хасна:

эхний мөрөөс хоёр дахь хэсгийг хасах; Гурав дахь мөрөнд секунд нэмнэ.

Даалгавар 1.Векторын систем шугаман бие даасан эсэхийг олж мэд. Векторуудын системийг багана нь векторуудын координатаас бүрдэх системийн матрицаар тодорхойлно.

.

Шийдэл.Шугаман хослолыг үзье тэгтэй тэнцүү. Энэ тэгшитгэлийг координатаар бичсэний дараа бид дараахь тэгшитгэлийн системийг олж авна.

.

Ийм тэгшитгэлийн системийг гурвалжин гэж нэрлэдэг. Түүнд ганц л шийдэл бий . Тиймээс векторууд шугаман бие даасан.

Даалгавар 2.Векторын систем шугаман бие даасан эсэхийг олж мэд.

.

Шийдэл.Векторууд шугаман бие даасан байна (1-р асуудлыг үзнэ үү). Вектор нь векторуудын шугаман хослол гэдгийг баталцгаая . Вектор тэлэлтийн коэффициентүүд тэгшитгэлийн системээр тодорхойлогддог

.

Энэ систем нь гурвалжин шиг өвөрмөц шийдэлтэй.

Тиймээс векторуудын систем шугаман хамааралтай.

Сэтгэгдэл. 1-р бодлоготой ижил төрлийн матрицуудыг дуудна гурвалжин , мөн 2-р асуудалд - шаталсан гурвалжин . Хэрэв эдгээр векторуудын координатаас бүрдэх матриц нь шаталсан гурвалжин байвал векторуудын системийн шугаман хамаарлын тухай асуудал амархан шийдэгдэнэ. Хэрэв матриц нь тусгай хэлбэргүй бол хэрэглэнэ энгийн мөрийн хөрвүүлэлтүүд , баганын хоорондох шугаман харилцааг хадгалж, үүнийг алхам гурвалжин хэлбэр болгон бууруулж болно.

Анхан шатны стринг хөрвүүлэлтматрицууд (EPS) матриц дээрх дараах үйлдлүүдийг гэнэ.

1) мөрүүдийг дахин зохион байгуулах;

2) мөрийг тэгээс өөр тоогоор үржүүлэх;

3) өөр тэмдэгт мөрийг дурын тоогоор үржүүлсэн мөрөнд нэмэх.

Даалгавар 3.Шугаман бие даасан хамгийн дээд дэд системийг олж, векторын системийн зэрэглэлийг тооцоол

.

Шийдэл. EPS ашиглан системийн матрицыг шаталсан гурвалжин хэлбэрт оруулъя. Процедурыг тайлбарлахын тулд бид хувиргах матрицын дугаар бүхий мөрийг тэмдгээр тэмдэглэнэ. Сумны дараах багана нь шинэ матрицын мөрүүдийг олж авахын тулд хөрвүүлж буй матрицын мөрүүд дээрх үйлдлүүдийг заана.

.

Мэдээжийн хэрэг, үүссэн матрицын эхний хоёр багана нь шугаман хамааралгүй, гурав дахь багана нь тэдгээрийн шугаман хослол, дөрөв дэх багана нь эхний хоёроос хамаарахгүй. Векторууд үндсэн гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь системийн хамгийн дээд шугаман бие даасан дэд системийг бүрдүүлдэг , системийн зэрэглэл нь гурван байна.

Суурь, координат

Даалгавар 4.Энэ үндсэн дээрх векторуудын суурь ба координатыг координат нь нөхцөлийг хангасан геометрийн векторуудын багц дээр ол. .

Шийдэл. Багц нь эхийг дайран өнгөрөх онгоц юм. Хавтгай дээрх дурын суурь нь хоёр коллинеар бус вектороос бүрдэнэ. Сонгосон суурь дахь векторуудын координатыг шугаман тэгшитгэлийн холбогдох системийг шийдэх замаар тодорхойлно.

Координатыг ашиглан үндсийг нь олоход энэ асуудлыг шийдэх өөр нэг арга бий.

Координатууд орон зай нь хамаарлаар холбогддог тул хавтгай дээрх координат биш юм , өөрөөр хэлбэл тэд бие даасан биш юм. Бие даасан хувьсагч ба (тэдгээрийг үнэгүй гэж нэрлэдэг) нь хавтгай дээрх векторыг өвөрмөц байдлаар тодорхойлдог тул тэдгээрийг координат болгон сонгож болно. Дараа нь суурь нь чөлөөт хувьсагчийн олонлогт байрлах ба тэдгээрт тохирох векторуудаас бүрдэнэ Тэгээд , тэр нь .

Даалгавар 5.Орон зайн сондгой координат нь хоорондоо тэнцүү бүх векторуудын олонлог дээр энэ суурь дээрх векторуудын суурь ба координатыг ол.

Шийдэл. Өмнөх асуудлын нэгэн адил орон зай дахь координатуудыг сонгоцгооё.

Учир нь , дараа нь чөлөөт хувьсагч -аас векторыг өвөрмөц байдлаар тодорхойлох ба тиймээс координат болно. Харгалзах суурь нь векторуудаас бүрдэнэ.

Даалгавар 6.Хэлбэрийн бүх матрицын олонлог дээр энэ суурь дээрх векторуудын суурь ба координатыг ол , Хаана - дурын тоо.

Шийдэл. Матриц бүрийг дараах хэлбэрээр өвөрмөц байдлаар илэрхийлж болно:

Энэ хамаарал нь суурьтай харьцуулахад векторын тэлэлт юм
координатуудтай .

Даалгавар 7.Векторын системийн шугаман их биеийн хэмжээс ба суурийг ол

.

Шийдэл. EPS ашиглан бид системийн векторуудын координатаас матрицыг шаталсан гурвалжин хэлбэрт шилжүүлдэг.

.

Багана сүүлчийн матрицууд нь шугаман хамааралгүй, баганууд тэдгээрээр дамжуулан шугаман хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. Тиймээс векторууд суурь бүрдүүлнэ , Мөн .

Сэтгэгдэл. Суурь нь хоёрдмол утгатай сонгосон. Жишээлбэл, векторууд мөн үндэс суурийг бүрдүүлдэг .

Векторуудын шугаман хамаарал ба шугаман бие даасан байдал.
Векторуудын үндэс. Аффины координатын систем

Танхимд шоколадтай тэрэг байдаг бөгөөд өнөөдөр зочлон ирсэн хүн бүр шугаман алгебр бүхий аналитик геометр гэсэн сайхан хосыг авах болно. Энэ нийтлэл нь дээд математикийн хоёр хэсгийг нэг дор хөндөх бөгөөд бид тэдгээр нь нэг цаасан дээр хэрхэн зэрэгцэн оршиж байгааг харах болно. Завсарлага аваад Twix идээрэй! ...хараал ид, ямар дэмий юм бэ. Хэдий тийм ээ, би оноо авахгүй ч эцэст нь та суралцахдаа эерэг хандлагатай байх ёстой.

Векторуудын шугаман хамаарал, шугаман векторын бие даасан байдал, векторуудын үндэсболон бусад нэр томъёо нь зөвхөн геометрийн тайлбар биш, харин хамгийн чухал нь алгебрийн утгатай. Шугаман алгебрийн үүднээс авч үзвэл "вектор" гэсэн ойлголт нь хавтгай эсвэл сансар огторгуйд дүрсэлж болох "энгийн" вектор биш юм. Та холоос баталгаа хайх шаардлагагүй, таван хэмжээст орон зайн вектор зурж үзээрэй . Эсвэл миний саяхан Gismeteo руу очсон цаг агаарын вектор: температур ба атмосферийн даралт. Мэдээжийн хэрэг, жишээ нь векторын орон зайн шинж чанарын үүднээс буруу боловч эдгээр параметрүүдийг вектор болгон албан ёсны болгохыг хэн ч хориглодоггүй. Намрын амьсгал...

Үгүй ээ, би чамайг онол, шугаман вектор орон зайгаар уйдаахгүй, даалгавар бол хийх явдал юм ойлгохтодорхойлолт ба теоремууд. Шинэ нэр томъёо (шугаман хамаарал, бие даасан байдал, шугаман хослол, суурь гэх мэт) нь алгебрийн үүднээс бүх векторуудад хамаарах боловч геометрийн жишээг өгөх болно. Тиймээс бүх зүйл энгийн, хүртээмжтэй, ойлгомжтой байдаг. Аналитик геометрийн асуудлуудаас гадна бид зарим ердийн алгебрийн бодлогуудыг авч үзэх болно. Материалыг эзэмшихийн тулд хичээлүүдтэй танилцахыг зөвлөж байна Дамми нарт зориулсан векторуудТэгээд Тодорхойлогчийг хэрхэн тооцоолох вэ?

Хавтгай векторуудын шугаман хамаарал ба бие даасан байдал.
Хавтгай суурь ба аффины координатын систем

Компьютерийн ширээний хавтгайг (зөвхөн ширээ, орны дэргэдэх ширээ, шал, тааз, дуртай зүйлээ) авч үзье. Даалгавар нь дараахь үйлдлүүдээс бүрдэнэ.

1) Хавтгай суурь сонгох. Товчоор хэлбэл, ширээний тавцан нь урт ба өргөнтэй байдаг тул суурийг бий болгоход хоёр вектор шаардлагатай болно. Нэг вектор хангалттай биш, гурван вектор хэт их байна.

2) Сонгосон суурь дээр үндэслэнэ координатын системийг тохируулах(координатын тор) ширээн дээрх бүх объектод координат оноох.

Гайхах хэрэггүй, эхлээд тайлбарууд нь хуруун дээр байх болно. Түүнээс гадна, таных. Та байрлуулна уу зүүн долоовор хурууширээний ирмэг дээр тэр дэлгэц рүү хардаг. Энэ нь вектор байх болно. Одоо байрлуул баруун жижиг хурууширээний ирмэг дээр ижил аргаар - дэлгэцийн дэлгэц рүү чиглэсэн байхаар байрлуулна. Энэ нь вектор байх болно. Инээмсэглэ, чи гайхалтай харагдаж байна! Векторуудын талаар бид юу хэлж чадах вэ? Өгөгдлийн векторууд collinear, гэсэн үг шугаманбие биенээ илэрхийлсэн:
, сайн, эсвэл эсрэгээр: , хаана ямар нэг тоо тэгээс ялгаатай байна.

Та энэ үйлдлийн зургийг ангид харж болно. Дамми нарт зориулсан векторууд, энд би векторыг тоогоор үржүүлэх дүрмийг тайлбарлав.

Таны хуруу компьютерийн ширээний тавцан дээр суурь тавих уу? Үгүй гэдэг нь ойлгомжтой. Коллинеар векторууд нааш цааш хөдөлдөг ганцаараачиглэл, онгоц нь урт ба өргөнтэй байдаг.

Ийм векторуудыг нэрлэдэг шугаман хамааралтай.

Лавлагаа: "Шугаман", "шугаман" гэсэн үгс нь математикийн тэгшитгэл, илэрхийлэлд квадрат, шоо, бусад хүч, логарифм, синус гэх мэт зүйл байхгүй гэдгийг илэрхийлдэг. Зөвхөн шугаман (1-р зэрэг) илэрхийлэл ба хамаарал байдаг.

Хоёр хавтгай вектор шугаман хамааралтайхэрэв тэдгээр нь хоорондоо уялдаатай байвал.

Ширээн дээр хуруугаа хооронд нь 0 эсвэл 180 градусаас өөр өнцөг байхаар гатлаарай. Хоёр хавтгай векторшугаман ҮгүйХэрэв тэдгээр нь хоорондоо уялдаа холбоогүй тохиолдолд л хамааралтай. Тиймээс суурь нь бүрдсэн. Суурь нь янз бүрийн урттай перпендикуляр бус векторуудаар "тазайлгасан" болсонд ичиж зовох хэрэггүй юм. Тун удахгүй бид үүнийг бүтээхэд зөвхөн 90 градусын өнцөг төдийгүй ижил урттай нэгж векторууд тохиромжтой биш гэдгийг харах болно.

Ямар чхавтгай вектор цорын ганц арга замүндсэн дээр өргөтгөсөн байна:
, бодит тоо хаана байна. Тоонуудыг дуудаж байна вектор координатэнэ үндсэн дээр.

Бас тэгж хэлдэг векторбайдлаар танилцуулсан шугаман хослолсуурь векторууд. Энэ нь илэрхийлэл гэж нэрлэгддэг вектор задралүндсэн дээрэсвэл шугаман хослолсуурь векторууд.

Жишээлбэл, вектор нь хавтгайн ортонормаль суурийн дагуу задардаг эсвэл векторуудын шугаман хослолоор дүрслэгдсэн гэж хэлж болно.

Томьёолъё суурийн тодорхойлолталбан ёсоор: Онгоцны үндэсхос шугаман бие даасан (коллинеар бус) векторууд гэж нэрлэдэг. , байхад ямар чХавтгай вектор нь суурь векторуудын шугаман хослол юм.

Тодорхойлолтын чухал цэг бол векторуудыг авсан явдал юм тодорхой дарааллаар. Суурь - Эдгээр нь огт өөр хоёр суурь юм! Тэдний хэлснээр та зүүн гарын жижиг хурууг баруун гарын хурууны оронд сольж болохгүй.

Бид үндсийг нь олж мэдсэн боловч координатын сүлжээг тогтоож, компьютерийн ширээн дээрх зүйл бүрт координат оноох нь хангалтгүй юм. Яагаад хүрэлцэхгүй байна вэ? Векторууд чөлөөтэй бөгөөд бүхэл бүтэн онгоцоор тэнүүчилдэг. Зэрлэг амралтын өдрүүдээс үлдсэн ширээн дээрх жижиг бохир цэгүүдийн координатыг хэрхэн хуваарилах вэ? Эхлэх цэг хэрэгтэй. Ийм тэмдэглэгээ бол хүн бүрт танил болсон цэг юм - координатын гарал үүсэл. Координатын системийг ойлгоцгооё.

Би "сургуулийн" системээс эхэлье. Танилцуулгын хичээл дээр аль хэдийн орсон Дамми нарт зориулсан векторуудТэгш өнцөгт координатын систем ба ортонормаль суурь хоорондын зарим ялгааг би онцолсон. Энд стандарт зураг байна:

Тэд ярих үед тэгш өнцөгт координатын систем, дараа нь ихэнхдээ тэдгээр нь тэнхлэгийн дагуух гарал үүсэл, координатын тэнхлэг, масштабыг илэрхийлдэг. Хайлтын системд "тэгш өнцөгт координатын систем" гэж бичээд үзээрэй, олон эх сурвалж танд 5-6-р ангиасаа мэддэг координатын тэнхлэгүүд болон хавтгайд цэгүүдийг хэрхэн зурах талаар хэлэх болно.

Нөгөөтэйгүүр, тэгш өнцөгт координатын системийг ортонормаль суурьтай холбож тодорхойлж болох юм шиг санагддаг. Мөн энэ нь бараг үнэн юм. Үг хэллэг нь дараах байдалтай байна.

гарал үүсэл, Мөн ортонормальсуурь тавигдсан Декартын тэгш өнцөгт хавтгай координатын систем . Энэ нь тэгш өнцөгт координатын систем юм гарцаагүйнь нэг цэг ба хоёр нэгж ортогональ вектороор тодорхойлогддог. Тийм ч учраас та миний дээр өгсөн зургийг харж байна - геометрийн бодлогод вектор ба координатын тэнхлэгийг хоёуланг нь ихэвчлэн (гэхдээ үргэлж биш) зурдаг.

Цэг (гарал үүсэл) болон ортонормаль суурь ашиглахыг хүн бүр ойлгодог гэж би бодож байна Онгоцны аль ч цэг, онгоцонд ямар ч ВЕКТОРкоординатыг зааж өгч болно. Дүрслэлээр хэлбэл, "онгоцонд байгаа бүх зүйлийг дугаарлаж болно."

Координатын векторууд нэгж байх шаардлагатай юу? Үгүй ээ, тэд дур мэдэн тэгээс өөр урттай байж болно. Дурын тэгээс урттай цэг ба хоёр ортогональ векторыг авч үзье.

Ийм суурь гэж нэрлэдэг ортогональ. Векторуудтай координатын гарал үүслийг координатын тороор тодорхойлдог бөгөөд хавтгай дээрх аль ч цэг, аливаа вектор нь өгөгдсөн үндсэн дээр координаттай байдаг. Жишээлбэл, эсвэл. Илэрхий таагүй зүйл бол координатын векторууд юм ерөнхий тохиолдолднэгдлээс өөр урттай. Хэрэв урт нь нэгдмэл байдалтай тэнцүү бол ердийн ортонормаль үндэслэлийг олж авна.

! Анхаарна уу : ортогональ суурь, түүнчлэн хавтгай ба орон зайн аффин суурийн доор тэнхлэгийн дагуух нэгжүүдийг авч үзнэ. НӨХЦӨЛТ. Жишээлбэл, х тэнхлэгийн дагуух нэг нэгж нь 4 см, ордны тэнхлэгийн дагуух нэг нэгж нь 2 см-ийг агуулна. Энэ мэдээлэл нь шаардлагатай бол "стандарт бус" координатыг "бидний ердийн сантиметр" болгон хувиргахад хангалттай.

Хоёрдахь асуулт нь аль хэдийн хариулагдсан бөгөөд суурь векторуудын хоорондох өнцөг 90 градустай тэнцүү байх ёстой юу? Үгүй! Тодорхойлолтод дурдсанчлан суурь векторууд байх ёстой зөвхөн шугаман бус. Үүний дагуу өнцөг нь 0 ба 180 градусаас бусад бүх зүйл байж болно.

Онгоцны нэг цэг дуудлаа гарал үүсэл, Мөн шугаман бусвекторууд, , тогтоосон аффин хавтгай координатын систем :

Заримдаа ийм координатын системийг дууддаг ташуусистем. Жишээлбэл, зураг нь цэг ба векторуудыг харуулж байна:

Таны ойлгож байгаагаар аффины координатын систем нь хичээлийн хоёр дахь хэсэгт бидний авч үзсэн вектор ба сегментийн уртын томъёо нь тийм ч тохиромжтой биш юм; Дамми нарт зориулсан векторууд, холбоотой олон амттай жор векторуудын скаляр үржвэр. Гэхдээ вектор нэмэх, векторыг тоогоор үржүүлэх дүрэм, энэ талаар сегментийг хуваах томъёо, түүнчлэн бидний удахгүй авч үзэх бусад төрлийн асуудлууд хүчинтэй байна.

Дүгнэлт нь аффин координатын системийн хамгийн тохиромжтой онцгой тохиолдол бол декартын тэгш өнцөгт систем юм. Тийм ч учраас чи түүнтэй байнга уулзах хэрэгтэй болдог, хонгор минь. ...Гэхдээ энэ амьдралд бүх зүйл харьцангуй байдаг - ташуу өнцөг (эсвэл өөр нэг, жишээлбэл, туйл) координатын систем. Мөн гуманоид ийм системд дуртай байж магадгүй =)

Практик хэсэг рүү шилжье. Энэ хичээлийн бүх бодлого нь тэгш өнцөгт координатын систем болон ерөнхий аффины тохиолдолд хоёуланд нь хүчинтэй байна. Энд ямар ч төвөгтэй зүйл байхгүй, бүх материал нь сургуулийн сурагчдад ч хүртээмжтэй байдаг.

Хавтгай векторуудын коллинеарийг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Ердийн зүйл. Хоёр хавтгай векторын хувьд collinear байсан тул тэдгээрийн харгалзах координатууд пропорциональ байх нь зайлшгүй бөгөөд хангалттай юмҮндсэндээ энэ нь тодорхой харилцааг координатаар нарийн тусгах явдал юм.

Жишээ 1

a) Векторууд коллинеар байгаа эсэхийг шалгана уу .
б) Векторууд суурь болдог уу? ?

Шийдэл:
a) Векторууд байгаа эсэхийг олж мэдье тэнцүү байдлыг хангасан пропорциональ коэффициент:

Практикт маш сайн ажилладаг энэ дүрмийг хэрэгжүүлэх "хөөрхөн" хувилбарын талаар би танд хэлэх болно. Гол санаа нь тэр даруй пропорцийг бүрдүүлж, зөв ​​эсэхийг шалгах явдал юм.

Векторуудын харгалзах координатуудын харьцаанаас пропорцийг гаргая.

Богино болгоё:
, тиймээс харгалзах координатууд нь пропорциональ байна, тиймээс,

Энэ харилцааг эсрэгээр нь хийж болно:

Өөрийгөө шалгахын тулд та коллинеар векторууд бие биенээсээ шугаман илэрхийлэгддэг болохыг ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд тэгш байдал үүсдэг . Тэдгээрийн хүчинтэй байдлыг векторуудтай энгийн үйлдлээр хялбархан шалгаж болно.

b) Хоёр хавтгай вектор нь коллинеар (шугаман бие даасан) биш бол суурь болдог. Бид векторуудын коллинеар байдлыг шалгадаг . Системийг үүсгэцгээе:

Эхний тэгшитгэлээс , хоёр дахь тэгшитгэлээс энэ нь гарч ирнэ гэсэн үг систем нь нийцэхгүй байна(шийдэл байхгүй). Тиймээс векторуудын харгалзах координатууд нь пропорциональ биш юм.

Дүгнэлт: векторууд нь шугаман хамааралгүй бөгөөд суурь болдог.

Шийдлийн хялбаршуулсан хувилбар дараах байдалтай байна.

Векторуудын харгалзах координатуудаас пропорцийг гаргая :
, энэ нь эдгээр векторууд нь шугаман хамааралгүй бөгөөд суурь болдог гэсэн үг юм.

Дүрмээр бол энэ сонголтыг хянагчид үгүйсгэдэггүй, гэхдээ зарим координат нь тэгтэй тэнцүү байх тохиолдолд асуудал үүсдэг. Үүнтэй адил: . Эсвэл иймэрхүү: . Эсвэл иймэрхүү: . Энд пропорцоор хэрхэн ажиллах вэ? (үнэхээр та тэгээр хувааж болохгүй). Тийм ч учраас би хялбаршуулсан шийдлийг "фоппи" гэж нэрлэсэн.

Хариулт: a), б) хэлбэр.

Өөрийн шийдэлд зориулсан жижиг бүтээлч жишээ:

Жишээ 2

Векторууд параметрийн ямар утгатай байна тэд хоорондоо уялдаатай байх уу?

Дээжний уусмалд параметрийг пропорцоор олно.

Векторуудын уялдаа холбоог шалгах гоёмсог алгебрийн арга бий.

Хоёр хавтгай векторын хувьд дараах мэдэгдлүүд тэнцүү байна:

2) векторууд нь суурь болдог;
3) векторууд нь коллинеар биш;

+ 5) эдгээр векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогч нь тэгээс өөр байна.

тус тус, дараах эсрэг заалтууд тэнцүү байна:
1) векторууд нь шугаман хамааралтай;
2) векторууд нь суурь үүсгэдэггүй;
3) векторууд нь коллинеар;
4) векторуудыг бие биенээсээ шугаман байдлаар илэрхийлж болно;
+ 5) эдгээр векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогч нь тэгтэй тэнцүү байна.

Та одоо тулгарсан бүх нэр томьёо, мэдэгдлийг аль хэдийн ойлгосон гэдэгт би үнэхээр найдаж байна.

Шинэ, тав дахь цэгийг нарийвчлан авч үзье: хоёр хавтгай вектор Өгөгдсөн векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогч тэгтэй тэнцүү байх тохиолдолд л коллинеар байна.:. Энэ функцийг ашиглахын тулд мэдээжийн хэрэг та чадвартай байх хэрэгтэй тодорхойлогчдыг олох.

ШийдьеХоёр дахь аргаар жишээ 1:

a) Векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогчийг тооцоолъё :
, энэ нь эдгээр векторууд коллинеар байна гэсэн үг.

b) Хоёр хавтгай вектор нь коллинеар (шугаман бие даасан) биш бол суурь болдог. Векторын координатаас бүрдэх тодорхойлогчийг тооцоолъё :
, энэ нь векторууд нь шугаман хамааралгүй бөгөөд суурь болдог гэсэн үг юм.

Хариулт: a), б) хэлбэр.

Энэ нь пропорцтой шийдлээс хамаагүй илүү авсаархан, үзэсгэлэнтэй харагдаж байна.

Боловсруулсан материалын тусламжтайгаар зөвхөн векторуудын харилцан уялдаа холбоог тогтоох төдийгүй сегмент ба шулуун шугамын параллель байдлыг батлах боломжтой. Тодорхой геометрийн хэлбэртэй хэд хэдэн асуудлыг авч үзье.

Жишээ 3

Дөрвөн өнцөгтийн оройг өгөв. Дөрвөн өнцөгт нь параллелограмм гэдгийг батал.

Баталгаа: Асуудлын шийдэл нь зөвхөн аналитик байх тул зураг зурах шаардлагагүй. Параллелограммын тодорхойлолтыг эргэн санацгаая.
Параллелограмм Эсрэг талууд нь хос хосоороо параллель дөрвөн өнцөгтийг гэнэ.

Тиймээс дараахь зүйлийг нотлох шаардлагатай.
1) эсрэг талуудын зэрэгцээ байдал ба;
2) эсрэг талуудын зэрэгцээ байдал ба.

Бид баталж байна:

1) Векторуудыг ол:

2) Векторуудыг ол:

Үр дүн нь ижил вектор ("сургуулийн дагуу" - тэнцүү векторууд). Хамтарсан байдал нь маш тодорхой боловч шийдвэрийг тодорхой, зохицуулалттай албан ёсны болгох нь дээр. Вектор координатаас бүрдэх тодорхойлогчийг тооцоолъё.
, энэ нь эдгээр векторууд коллинеар гэсэн үг бөгөөд .

Дүгнэлт: Дөрвөн өнцөгтийн эсрэг талууд нь хос хосоороо параллелограмм гэсэн үг юм. Q.E.D.

Илүү сайн, өөр өөр тоонууд:

Жишээ 4

Дөрвөн өнцөгтийн оройг өгөв. Дөрвөн өнцөгт нь трапец гэдгийг батал.

Нотлох баримтыг илүү нарийн томъёолохын тулд трапецын тодорхойлолтыг авах нь илүү дээр юм, гэхдээ энэ нь ямар харагддагийг санахад л хангалттай.

Энэ бол та өөрөө шийдэх ёстой ажил юм. Хичээлийн төгсгөлд бүрэн шийдэл.

Одоо онгоцноос аажим аажмаар сансарт шилжих цаг болжээ.

Сансрын векторуудын коллинеарийг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Дүрэм нь маш төстэй юм. Хоёр орон зайн векторууд хоорондоо уялдаатай байхын тулд тэдгээрийн харгалзах координатууд нь пропорциональ байх шаардлагатай бөгөөд хангалттай..

Жишээ 5

Дараах сансрын векторууд хоорондоо уялдаатай эсэхийг олж мэд.

A) ;
б)
V)

Шийдэл:
a) Векторуудын харгалзах координатуудад пропорциональ коэффициент байгаа эсэхийг шалгая:

Системд шийдэл байхгүй тул векторууд нь коллинеар биш гэсэн үг.

"Хялбаршуулсан" нь пропорцийг шалгах замаар албан ёсны болно. Энэ тохиолдолд:
– харгалзах координатууд нь пропорциональ биш, энэ нь векторууд нь коллинеар биш гэсэн үг.

Хариулт:векторууд нь коллинеар биш юм.

b-c) Эдгээр нь бие даасан шийдвэр гаргах цэгүүд юм. Үүнийг хоёр аргаар туршаад үзээрэй.

Гурав дахь эрэмбийн тодорхойлогчоор орон зайн векторуудыг шалгах арга байдаг Векторуудын вектор бүтээгдэхүүн.

Хавтгайн тохиолдлын нэгэн адил авч үзсэн хэрэгслийг орон зайн сегмент ба шулуун шугамын параллелизмыг судлахад ашиглаж болно.

Хоёр дахь хэсэгт тавтай морилно уу:

Гурван хэмжээст орон зай дахь векторуудын шугаман хамаарал ба бие даасан байдал.
Орон зайн суурь ба аффины координатын систем

Онгоцонд бидний судалж үзсэн олон хэв маяг нь сансар огторгуйд хүчинтэй байх болно. Мэдээллийн арслангийн хувийг аль хэдийн зажилсан тул би онолын тэмдэглэлийг багасгахыг хичээсэн. Гэхдээ шинэ нэр томьёо, ойлголт гарч ирэх тул оршил хэсгийг анхааралтай уншихыг зөвлөж байна.

Одоо бид компьютерийн ширээний хавтгайн оронд гурван хэмжээст орон зайг судалж байна. Эхлээд түүний суурийг бий болгоё. Одоо хэн нэгэн дотор, хэн нэгэн гадаа байна, гэхдээ ямар ч тохиолдолд бид өргөн, урт, өндөр гэсэн гурван хэмжээсээс зугтаж чадахгүй. Тиймээс суурийг бий болгохын тулд орон зайн гурван вектор шаардлагатай болно. Нэг эсвэл хоёр вектор хангалттай биш, дөрөв дэх нь илүүдэхгүй.

Дахин бид хуруугаараа дулаацдаг. Гараа дээш өргөж, янз бүрийн чиглэлд тараана уу эрхий, долоовор, дунд хуруу. Эдгээр нь векторууд байх болно, тэдгээр нь өөр өөр чиглэлд харагддаг, өөр өөр урттай, өөр өөр өнцөгтэй байдаг. Баяр хүргэе, гурван хэмжээст орон зайн суурь бэлэн боллоо! Энэ дашрамд хуруугаа хэчнээн мушгисан ч багш нарт үзүүлэх шаардлагагүй, гэхдээ тодорхойлолтоос мултрахгүй =)

Дараа нь өөрөөсөө нэг чухал асуулт асууя: дурын гурван вектор гурван хэмжээст орон зайн суурь болдог уу? Компьютерийн ширээний дээд хэсэгт гурван хуруугаа чанга дарна уу. Юу болсон бэ? Гурван вектор нь нэг хавтгайд байрладаг бөгөөд ойролцоогоор хэлэхэд бид хэмжээсүүдийн нэг болох өндрийг алдсан байна. Ийм векторууд хавтгайГурван хэмжээст орон зайн суурь нь бүрдээгүй нь тодорхой юм.

Копланар векторууд нэг хавтгайд хэвтэх албагүй, зэрэгцээ хавтгайд байж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй (үүнийг зүгээр л хуруугаараа бүү хий, зөвхөн Сальвадор Дали л үүнийг хийсэн =)).

Тодорхойлолт: векторуудыг дуудна хавтгай, хэрэв тэдгээр нь зэрэгцээ байрласан хавтгай байвал. Хэрэв ийм хавтгай байхгүй бол векторууд хоорондоо уялдаатай биш гэдгийг энд нэмэх нь логик юм.

Гурван coplanar вектор нь үргэлж шугаман хамааралтай байдаг, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь хоорондоо шугаман хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. Энгийн байхын тулд тэд нэг хавтгайд хэвтэж байна гэж дахин төсөөлье. Нэгдүгээрт, векторууд нь зөвхөн копланар биш, мөн коллинеар байж болно, дараа нь дурын векторыг дурын вектороор илэрхийлж болно. Хоёрдахь тохиолдолд, жишээлбэл, векторууд нь коллинеар биш бол гурав дахь векторыг тэдгээрээр дамжуулан өвөрмөц байдлаар илэрхийлнэ. (мөн яагаад өмнөх хэсгийн материалаас таахад хялбар байдаг).

Үүний эсрэг заалт нь бас үнэн юм: гурван хосгүй вектор нь үргэлж шугаман бие даасан байдаг, өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь бие биенээ ямар ч байдлаар илэрхийлдэггүй. Гурван хэмжээст орон зайн үндэс суурийг зөвхөн ийм векторууд бүрдүүлж чадах нь ойлгомжтой.

Тодорхойлолт: Гурван хэмжээст орон зайн үндэсШугаман бие даасан (компланар бус) векторуудын гурвалсан гэж нэрлэдэг, тодорхой дарааллаар авсан, мөн огторгуйн дурын вектор цорын ганц арга замөгөгдсөн үндсэн дээр задардаг бөгөөд энэ суурь дээрх векторын координатууд хаана байна

Векторыг хэлбэрээр илэрхийлсэн гэж хэлж болно гэдгийг сануулъя шугаман хослолсуурь векторууд.

Координатын системийн тухай ойлголтыг нэг цэгийн хувьд яг ижил аргаар нэвтрүүлсэн бөгөөд дурын гурван шугаман бие даасан вектор хангалттай.

гарал үүсэл, Мөн тэгш бусвекторууд, тодорхой дарааллаар авсан, тогтоосон гурван хэмжээст орон зайн аффин координатын систем :

Мэдээжийн хэрэг координатын сүлжээ нь "ташуу" бөгөөд тохиромжгүй боловч баригдсан координатын систем нь бидэнд үүнийг зөвшөөрдөг. гарцаагүйдурын векторын координат ба огторгуйн дурын цэгийн координатыг тодорхойлох. Хавтгайтай адил миний дурдсан зарим томьёо нь орон зайн координатын аффин системд ажиллахгүй.

Хүн бүрийн таамаглаж байгаагаар аффин координатын системийн хамгийн танил бөгөөд тохиромжтой онцгой тохиолдол нь юм тэгш өнцөгт орон зайн координатын систем:

Орон зайн цэг гэж нэрлэдэг гарал үүсэл, Мөн ортонормальсуурь тавигдсан Декартын тэгш өнцөгт орон зайн координатын систем . Танил зураг:

Практик даалгавар руу шилжихээсээ өмнө мэдээллийг дахин системчилье.

Гурван сансрын векторын хувьд дараах мэдэгдлүүд тэнцүү байна:
1) векторууд нь шугаман бие даасан;
2) векторууд нь суурь болдог;
3) векторууд хоорондоо уялдаатай биш;
4) векторуудыг бие биенээсээ шугаман байдлаар илэрхийлэх боломжгүй;
5) эдгээр векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогч нь тэгээс өөр байна.

Эсрэг заалтууд нь ойлгомжтой гэж бодож байна.

Сансрын векторуудын шугаман хамаарал/бие даасан байдлыг тодорхойлогч ашиглан шалгадаг (5-р цэг). Үлдсэн практик даалгаврууд нь тодорхой алгебрийн шинж чанартай байх болно. Геометрийн саваагаа өлгөж, шугаман алгебрийн бейсболын цохиурыг ашиглах цаг болжээ.

Орон зайн гурван векторӨгөгдсөн векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогч нь тэгтэй тэнцүү байх тохиолдолд л копланар байна: .

Техникийн жижиг нюансуудад анхаарлаа хандуулахыг хүсч байна: векторуудын координатыг зөвхөн баганад төдийгүй мөрөнд бичиж болно (тодорхойлогчийн утга үүнээс өөрчлөгдөхгүй - тодорхойлогчдын шинж чанарыг харна уу). Гэхдээ энэ нь зарим практик асуудлыг шийдвэрлэхэд илүү ашигтай тул баганад илүү сайн байдаг.

Тодорхойлогчдыг тооцоолох аргуудыг бага зэрэг мартсан, эсвэл тэдгээрийн талаар огт ойлгодоггүй уншигчдад би хамгийн эртний хичээлүүдийн нэгийг санал болгож байна: Тодорхойлогчийг хэрхэн тооцоолох вэ?

Жишээ 6

Дараах векторууд гурван хэмжээст орон зайн суурь болж байгаа эсэхийг шалгана уу.

Шийдэл: Үнэн хэрэгтээ бүх шийдэл тодорхойлогчийг тооцоолоход л ирдэг.

a) Векторын координатаас бүрдэх тодорхойлогчийг тооцоолъё (тодорхойлогчийг эхний мөрөнд харуулав):

, энэ нь векторууд нь шугаман хамааралгүй (компланар биш) бөгөөд гурван хэмжээст орон зайн суурь болдог гэсэн үг юм.

Хариулах: эдгээр векторууд суурь болдог

б) Энэ бол бие даасан шийдвэр гаргах цэг юм. Хичээлийн төгсгөлд бүрэн шийдэл, хариулт.

Мөн бүтээлч ажлууд байдаг:

Жишээ 7

Параметрийн ямар утгад векторууд хоорондоо уялдаатай байх вэ?

Шийдэл: Эдгээр векторуудын координатаас бүрдэх тодорхойлогч нь тэгтэй тэнцүү байх тохиолдолд векторууд хоорондоо уялдаатай байна:

Үндсэндээ та тодорхойлогчтой тэгшитгэлийг шийдэх хэрэгтэй. Бид онгоц дээрх цаасан шувуу шиг тэг дээр унадаг - хоёр дахь мөрөнд тодорхойлогчийг нээж, тэр даруй хасах зүйлсээс салах нь дээр.

Бид илүү хялбаршуулж, асуудлыг хамгийн энгийн шугаман тэгшитгэл болгон бууруулна.

Хариулах: цагт

Үүнийг хийхийн тулд үүнийг шалгахад хялбар, та үр дүнгийн утгыг анхны тодорхойлогчоор орлуулах хэрэгтэй , дахин нээх.

Дүгнэж хэлэхэд бид илүү алгебрийн шинж чанартай, шугаман алгебрийн хичээлд уламжлалт байдлаар ордог өөр нэг ердийн бодлогыг авч үзэх болно. Энэ нь маш түгээмэл тул өөрийн гэсэн сэдэвтэй байх ёстой:

Гурван хэмжээст орон зайн суурь нь 3 вектор байдгийг батал
Үүний үндсэн дээр 4-р векторын координатыг ол

Жишээ 8

Векторууд өгөгдсөн. Гурван хэмжээст орон зайд векторууд суурь болж байгааг харуулж, энэ суурь дээрх векторын координатыг ол.

Шийдэл: Эхлээд нөхцөл байдлыг авч үзье. Нөхцөлөөр дөрвөн вектор өгөгдсөн бөгөөд таны харж байгаагаар тэдгээр нь аль хэдийн ямар нэгэн үндэслэлээр координаттай байдаг. Энэ үндэслэл нь юу вэ гэдэг нь бидний сонирхлыг татахгүй байна. Дараахь зүйл сонирхолтой байна: гурван вектор нь шинэ суурь болж магадгүй юм. Эхний үе шат нь 6-р жишээний шийдэлтэй бүрэн давхцаж байгаа тул векторууд үнэхээр шугаман бие даасан эсэхийг шалгах шаардлагатай.

Вектор координатаас бүрдэх тодорхойлогчийг тооцоолъё.

, энэ нь векторууд нь шугаман хамааралгүй бөгөөд гурван хэмжээст орон зайн суурь болдог гэсэн үг юм.

! Чухал : вектор координат Заавалбичих багана болгонтодорхойлогч, утсанд биш. Үгүй бол цаашдын шийдлийн алгоритмд төөрөгдөл үүсэх болно.