Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

III. Задачи для упражнений. IV. Задачи для самостоятельного решения. V. Задание на дом. Занятие 6. Тема: «Базис. Координаты вектора в данном базисе»




III. Задачи для упражнений

1.  – произвольный параллелепипед, О – его центр, М – середина , Р – середина . а) Докажите, что . б) Не выполняя дополнительных построений, найдите вектор .

2. М – точка пересечения медиан ,  и  треугольника АВС. Выразите вектор  через векторы .

3. ABCD – произвольный тетраэдр, Е – середина ребра BD. Выразите вектор  через векторы .

4. Докажите, что если  – медиана треугольника АВС, то .

5. Докажите, что четырехугольник ABCD является параллелограммом тогда и только тогда, когда .

6. Докажите векторным методом, что средняя линия треугольника параллельна основанию и равна его половине.

7. Докажите, что если A, B, C, D, E и F – середины сторон произвольного шестиугольника, то .

 

IV. Задачи для самостоятельного решения

1. Даны векторы . Постройте вектор . Рассмотрите два случая: а) ; б) векторы  попарно неколлинеарны.

2. ABCD – произвольный тетраэдр, М – середина ребра AD, N – середина ребра ВС. Выразите вектор  через векторы .

3. Векторы  соединяют вершину пирамиды с вершинами ее основания. Векторы  соединяют ту же вершину с серединами противоположных ребер. Докажите, что

4. В плоскости взяты три точки А, В, М. На отрезке АВ взята точка С такая, что . Выразите вектор  через векторы  и .

5. Докажите векторным методом, что если М – точка пересечения медиан треугольника АВС, то

 

V. Задание на дом

1.  – произвольная треугольная призма, Р – середина ребра . Не выполняя дополнительных построений, найдите вектор

2. ABCD – параллелограмм, О – точка пересечения его диагоналей, Е – середина стороны AD. Выразите вектор  через векторы

3. Дан треугольник АВС и произвольная точка О пространства, М – точка пересечения медиан треугольника АВС. Докажите, что .

4. Докажите векторным методом, что середины сторон произвольного четырехугольника являются вершинами параллелограмма.

 

Занятие 6

Тема: «Базис. Координаты вектора в данном базисе»

Литература для самостоятельного изучения темы: [1], гл. II; [2], разд. I, гл. 2; [3], гл. 2; [4], гл. 2; [5], гл. I; [6], гл. I; [7], гл. 3; [8], гл. 3; [9], гл. 9; [10], гл. 10.

 

I. Контрольные вопросы и задания

 

1. Дайте определение линейной комбинации векторов. Приведите пример линейной комбинации векторов.

2. Дайте определение базиса и ортонормированного базиса на плоскости и в пространстве.

3. Будут ли векторы  образовывать базис на плоскости и почему?

4. Будут ли векторы  и  образовывать базис в пространстве и почему?

5. Дайте определение координат вектора в данном базисе.

6. Найдите координаты векторов:

а)   в базисе ;

б)   в базисе

7. Как выражается вектор  через базисные векторы  если он имеет в этом базисе следующие координаты: ?

8. Чему равны координаты суммы векторов, разности двух векторов, произведения вектора на число, линейной комбинации векторов?

9. Даны векторы  Найдите координаты следующих векторов:

10. Сформулируйте условие равенства двух векторов, заданных своими координатами.

11. Сформулируйте условие коллинеарности двух векторов, заданных своими координатами.

12. Выясните, коллинеарны ли следующие пары векторов:

а)

б)

в)

г)

д)

е)

 

II. Типовые задачи с решениями

Задача 1. Даны три вектора  Определите координаты вектора  в базисе

Решение. Первый способ. Пусть векторы  заданы в базисе . Тогда их можно представить следующим образом:

Обозначим через x, y координаты вектора  в базисе  тогда  Подставляя в это равенство выражения векторов  через базисные векторы , получим:  или  В левой части этого равенства стоит вектор с координатами , в правой – вектор с координатами   Применяя условие равенства двух векторов в координатах, получим систему:

Решая эту систему, найдем x = 1, y = – 2.

Ответ:

Второй способ. Обозначим через x, y координаты вектора  в базисе    Тогда

Учитывая, что каждая координата линейной комбинации двух векторов равна линейной комбинации соответствующих координат этих векторов, получим систему:

т. е.

Решая эту систему, найдем x = 1,  y = – 2.

Ответ:

Задача 2. ABCD – параллелограмм, Е – середина стороны ВС, О – точка пересечения диагоналей AC и BD. Найдите координаты векторов  в базисе

Решение. Так как  (рис. 11), то , следовательно, .

 

Ответ: ,

Задача 3. В треугольной призме   Р – середина ребра ВС, М – центр тяжести основания ABC. Найдите координаты вектора  в базисе

Решение. По правилу треугольника  (рис. 12). Так как , то  По свойству центра тяжести треугольника  Тогда

Ответ:

Задача 4. Даны векторы . При каком значении m векторы  коллинеарны?

Решение. Найдем координаты векторов :

т. е.   т. е.  Для того, чтобы векторы  были коллинеарны, необходимо и достаточно, чтобы первая координата вектора  также была равна 0, т. е.  откуда

Ответ:   при

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...