Курс лекций Векторная алгебра. Теория и примеры
Система координат и координаты вектора
Рассмотрим случай трехмерного пространства (на плоскости все построения аналогичны). Фиксируем некоторую точку
и возьмем произвольную точку
. Радиус-вектором точки
по отношению к точке
называется вектор
.
Если в пространстве выбран базис, то вектор
раскладывается по этому базису. Таким образом точке
можно сопоставить упорядоченную тройку чисел -- координаты ее радиус-вектора.
Определение 10.17 Декартовой системой координат в пространстве называется совокупность точки и базиса.
Точка
носит название начала координат; прямые, проходящие через начало координат в направлении базисных векторов, называются осями координат. Первая -- осью абсцисс, вторая -- осью ординат, третья -- осью аппликат. Плоскости, проходящие через оси координат, называют координатными плоскостями.
Определение 10.18 Координаты радиус-вектора точкипо отношению к началу координат называются координатами точки
в рассматриваемой системе координат.
Первая координата называется абсциссой, вторая -- ординатой, третья -- аппликатой.
Аналогично определяются декартовы координаты на плоскости. Разумеется, точка на плоскости имеет только две координаты -- абсциссу и ординату.
Координаты точки обычно пишут в скобках после буквы, обозначающей точку, например
,
.
Определение 10.19 Декартова система координат называется прямоугольной, если векторы базиса -- единичные и попарно ортогональные (перпендикулярные) друг другу.
В дальнейшем мы будем использовать лишь декартову прямоугольную систему координат и для краткости будем называть ее просто "система координат".
Единичные попарно ортогональные векторы базиса принято, как правило, обозначать i, j, k.
Определение 10.20 Базис, образованный единичными попарно ортогональными векторами, называют ортонормированным.
На рис. 10.15 показаны два способа изображения точки
по ее координатам.
Рис.10.15.Построение точки
Так как точку пространства мы вынуждены изображать на плоскости, то, пока не указаны линии, связывающие изображение точки с осями координат, установить ее положение в пространстве невозможно! Это показывает рис. 10.16.
Рис.10.16.
Зная координаты начала и координаты конца вектора, можно определить координаты самого вектора.
Доказательство. Очевидно соотношение
(рис. 10.17),
Рис.10.17.Координаты вектора
откуда
. Так как, по определению, координаты точки совпадают с координатами ее радиус-вектора, то
,
. В силу предложений 10.4, 10.5 получим
.
Предложение 10.12 можно сформулировать так: чтобы найти координаты вектора, нужно из координат его конца вычесть координаты его начала.
Главы учебника "Курс лекций высшей математики"
Лекции первого семестра первого курса Линейная алгебра. Элементы векторной алгебры Аналитическая геометрия Введение в математический анализ Дискретная математика Системы координат Элементы высшей алгебры Вычислить значение функции Лекции второго семестра первого курса Дифференциальное исчисление функции одной переменной Теоремы о среднем Раскрытие неопределенностей Производные и дифференциалы высших порядков Интегральное исчисление Методы интегрирования Интегрирование по частям
Лекции второго курса, третий семестр Дифференциальные уравнения первого порядка Уравнения Лагранжа и Клеро Решение задачи Коши методом разделения переменных Ряды Критерий Коши Ряды Фурье Ряды Тейлора и Лорана Ряды и интеграл Фурье Теория вероятностей. Основные понятия Формула Бейеса. Формула Бернулли Распределение Пуассона Теория массового обслуживания Случайные процессы Примеры решения задач Цепи Маркова. изменить порядок интегрирования Математика Примеры решения задач Математический анализ Двойной интеграл Двойной интеграл в полярных координатах Тройной интеграл Формула Остроградского Формула Стокса Скалярное и векторное поле Функции Гиперболические функции Геометрический смысл производной Логарифмическое дифференцирование Теорема Тейлора Разложение по формуле Маклорена
Числовые ряды Степенные ряды Интегральный признак сходимости. Сходимость ряда Теорема Лейбница Радиус сходимости. Непрерывность суммы. Почленное интегрирование и дифференцирование Теория функций комплексногопеременного - ТФКП Пространственная комплексная система чисел Функции пространственного комплексного переменного Интегральные теоремы Коши в комплексном пространстве
Аналитическая геометрия плоскости и поверхности Курс лекций Векторная алгебра. Электронные учебники - MATLAB Компьютерная математика Maple Лекции первого семестра первого курса Дифференциальное исчисление функции Дифференциальные уравнения первого порядка Теория вероятностей. Основные понятия Математический анализ Двойной интеграл Геометрический смысл производной Числовые ряды Степенные ряды Аналитическая геометрия Функции графики задачи Курс лекций Примеры задачи Интегрирование и дифференцирование матрицы ;