空間?向量?——向量及其線性運算

2021-01-08 勞逸結合者

小編在上一篇文章中已經說過,接下來就開始向量代數與空間解析幾何的內容了。

可能有些大學上學期學到微分方程前就不學了,可能是學到向量代數與空間解析幾何不學了的。所以上學期學過微分方程的同學,現在也可以和小編從現在開始複習。

今天先來一點開胃菜,複習一下向量代數及其線性運算的內容。主要是三部分知識:空間直角坐標系的概念、向量的有關定義和性質、向量的線性運算。

一:空間直角坐標系的概念

1.空間直角坐標系:

定義:

在空間取定一點O,和三個兩兩垂直的單位向量i,j,k,就確定了三條以O為原點的兩兩垂直的數軸,依次記為x軸,y軸,z軸。這樣的三條坐標軸就組成了一個空間直角坐標系

2.坐標面:

定義:

三條坐標軸中的任意兩條可以確定一個平面,這樣定出的三個平面統稱為坐標面

3.卦限:

定義:

三個坐標面把空間分為八個卦限

圖如下:

4.空間點的坐標系:

定義:

空間中任一點M在三條坐標軸上的投影P,Q,R在各自坐標軸上的坐標記為x,y,z,則點M與有序數組(x,y,z)建立了一一對應關係,稱(x,y,z)為點M的坐標

5.點之間的距離:

定義:

A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2)為空間中兩點,則A和B之間的距離為d=|AB|

計算如下:

二:向量的有關定義

1.向量:

定義:

補充:

2.向量的模:(註:因為帶箭頭的那種形式打不出來,所以就只能用加粗的了)

定義:向量的大小(或長度),向量a的模記作|a|

3.向量的方向角度與方向餘弦

方向角定義:

方向餘弦定義:方向角的餘弦稱為方向餘弦

計算:

補充:

4.向量的投影:

空間一點在在軸上的投影:

空間一向量在軸上的投影:

投影定理1:

投影定理2:

補充:當角度在0到90之間為正,90到180之間為負,90度時為0。

三:向量的線性運算

1.向量的數乘:

2.向量的加法:

這一節的內容就到這了,比較雜、多,但都很簡單。

下面是五道練習題:

下面三道是有關向量的線性運算、模、方向角、方向餘弦、向量的坐標表示的問題

1.

2.

3.

下面兩道是利用向量的運算與性質證明結論的問題

4.

5.

大家複習加油!

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