165 подписчиков

Векторные векторы. Вводная статья с формулами для решения задач ЕГЭ

То, что вектор - это направленный отрезок известно давно и всем. Конечно, это очень тяжело осознать (как отрезок может иметь направление и зачем???), но сегодня мы постараемся прояснить некоторые моменты.

1. Координаты вектора

Во-первых, начнем с того, что изобразим какой-нибудь вектор.

Вектор AB, с ним мы и будем работать для примера
Вектор AB, с ним мы и будем работать для примера

Вектор строится по двум точкам и может иметь направление как от A до В, так и от В до А. Такие векторы называются противоположными.

Определение координат вектора AB по рисунку
Определение координат вектора AB по рисунку

Существует бесконечное количество векторов с координатами (6;2) поэтому координаты вектора не позволяют определить его расположение в пространстве. Попробуйте сами придумать хотя бы 3 вектора с такими координатами. Исходные точки могут иметь даже отрицательные х и у.

Определение координат вектора BA по рисунку
Определение координат вектора BA по рисунку

Здесь мы смогли доказать противоположность векторов. Также нужно сказать, что вектор можно умножать на любое число и тогда каждая координата этого вектора умножится на это число. Если все координаты AB умножить на -1 то будет (-6;-2), а это уже вектор BA.

Определение координат вектора АВ и ВА по формуле
Определение координат вектора АВ и ВА по формуле

По формуле удобно считать, если в задании нет чертежа или точки имеют какие-то заоблачные координаты, изобразить которые будет проблематично.

2. Длина вектора

Расчёт длины вектора
Расчёт длины вектора

Как правило, длина вектора легче всего дается при изучении темы векторов, просто потому что перекликается с уже известной теоремой Пифагора.

3. Скалярное произведение векторов

Скалярное произведение векторов
Скалярное произведение векторов

Помимо скалярного произведения векторов существует еще и векторное произведение. Однако в рамках данного курса мы рассматривать его не будем (скорее всего).

Какой смысл имеет скалярное произведение векторов?
Какой смысл имеет скалярное произведение векторов?

Результат скального произведения служит для определения расположения векторов относительно друг друга. В рамках ЕГЭ, как правило, самая важная ситуация, это скаляр = 0. В дальнейшем узнаем почему.

4. Угол между векторами

Как определить угол между векторами?
Как определить угол между векторами?

Для нахождения косинуса угла между векторами, нужно уметь находить координаты векторов, длину и скалярное произведение. Собираем всё в дробь и вычисляем.

Разбор формулы на конкретном примере
Разбор формулы на конкретном примере

Здесь показан случай, когда косинус не табличный. Это очень полезное упражнение. Изображать этот угол на тригонометрическом круге не станем, так как это немного выводит нас за пределы темы. Угол-то найден. Небольшое замечание: для не табличного косинуса угол - это арккосинус этого значения.

5. Частные случаи взаимного расположения векторов

1) Косинус угла принимает табличные значения (1/2, √2/2, √3/2, -1/2, -√2/2, -√3/2) => перед нами какой-то из известных нами углов. Я намеренно в этом пункте опустила значения 0 и 1. О них подробнее далее.

источник: https://vk.com/wall-160962219_30
источник: https://vk.com/wall-160962219_30

2) Косинус равен нулю. Если при подсчете выяснилось, что косинус = 0, значит , векторы перпендикулярны. Это очень важное замечание, так как задача может быть наоборот: дано, что векторы перпендикулярны (или образуют угол 90 градусов) и тогда решающий сам должен указать и применить, что cosφ=0.

3) Косинус равен единице. В таком случае угол будет равен нулю => прямые, на которых лежат векторы, паралеллльны.

Небольшой бэкстейдж: стоило только отойти сделать кофе, как муж разрисовал заготовки к статье яблоками))

просто яблоки...
просто яблоки...

Спасибо за просмотр! Написание статьи заняло три дня, надеюсь было полезно! Ставьте лайки, подписывайтесь на канал:)