主題:平面向量
班級:三乙
座號:3
姓名:劉富晟
3-1向量及基本運算
3-3向量的重要應用
3-2向量的內積
平面向量的座標表示法
向量的加減法及其圖示
向量的意義
向量的實數積
A向量為由原點出發、具有大小與方向性的向量,大小即為原點至該點的長度,而方向即為圖中箭頭所表示的;當向量長度為1時,我們稱為「單位向量」,通常使用i, j, k來表示X軸、Y軸與Z軸的單位向量,而向量的表示法,可以使用上圖右式所示。
記作AB ,即: AB = AB=(x2 -x1 )2+(y2 -y1 )2 = a2+b2 。 此外,從A 點 移動到B 點的方向,我們稱為向量AB 的方向;這是向量最特別之處,除了大 小之外還包含「方向」。
向量的相等:若 AB CDuuuv uuuv、 相等,則| AB | = | |
對於那些既有大小,又具有方向的量,我們就稱之為「向量」。 在物理學上,很多的「量」都是具有方向性的,像是:位移、速度、加速度、力矩、動量、衝量等。
指一個同時具有大小和方向,且滿足平行四邊形法則的幾何對象
對於兩個非零向量a 與b,若a //b,則存 在一個實數r,使得a = rb。 當r > 0 時,a 與b 方向相同;當r < 0 時, a 與b 方向相反。
向量的平行與垂直
內積的基本性質
向量的內積定義
在數學中,內積(德語:Punktprodukt;英語:dot product)又稱數量積或純量積(德語:Skalarprodukt;英語:scalar product),是一種接受兩串等長的數字序列(通常是坐標向量)、返回單一數字的代數運算。[1]
內積的名稱源自表示點乘運算的點號(𝑎⋅b{\displaystyle \mathbf {a} \cdot \mathbf {b} }),讀作a dot b,純量積的叫法則是在強調其運算結果為純量而非向量。向量的另一種乘法是叉乘(axb{\displaystyle \mathbf {a} \times \mathbf {b} }),讀作a cross b,其結果為向量,稱為叉積或向量積。
在數學中,內積又稱數量積或純量積,是一種接受兩串等長的數字序列、返回單一數字的代數運算。 在歐幾里得幾何里,兩條笛卡兒坐標向量的內積常稱為內積。點積是內積的一種特殊形式:內積是內積的抽象,內積是一種雙線性函數,內積是歐幾里得空間的度量。 從代數角度看,先求兩數字序列中每組對應元素的積,再求所有積之和,結果即為內積
這個運算可以簡單地理解為:在內積運算中,第一向量投影到第二向量上(向量順序這裡在不重要,內積運算可交換),然後通過除以它們的純量長度來「標準化」。這樣,這分數一定是小於等於1的,可以簡單轉化成角度值。
內積有兩種定義方式:代數方式和幾何方式。通過在歐氏空間中引入笛卡兒坐標系,向量間的內積既可以由向量坐標的代數運算得出,也可以通過引入兩向量的長度和角度等幾何概念來求解。
意義:若將兩個非零向量 av和 bv平移,使其始點重合,此時它們的夾角θ ( 0 180 ° ≤ ≤ ° θ )稱為向量 av與 bv的夾角
當兩向量垂直,向量內積值為0,因為兩向量的夾角為90° , 又Cos90° 為0。 另外當兩向量平行的時候,夾角可能是0° 或是180° ,意即平行時,方向是不固定的
柯西不等式與極值
二階行列式與三角形面積
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速度其實就是一種向量,因為他同時包含「方向」和「純量」。純量講白話就是指一個數值,表達一個大小。而速率剛好就是一個純量的例子,它能代表的意義只有物體移動的快慢,並不能表示出方向。
速度的計算上只需要起點和終點的資料,不管中間經過了哪裡,永遠都是從起點指向終點,具有方向性質。反之,速率和路徑有關,沒有一定的指向,不具方向性質。
在學數學的時候,可以適當地和物理做聯想,會比較有感覺,向量就是一個很好的例子。物理上有太多的應用和向量有關係,而這個章節非常適合用國三理化 -「速度」和 「速率」來說明。
從幾何角度看,內積則是兩向量的長度與它們夾角餘弦的積。
在數學中,內積(德語:Punktprodukt;英語:dot product)又稱數量積或純量積(德語:Skalarprodukt;英語:scalar product),是一種接受兩串等長的數字序列(通常是坐標向量)、返回單一數字的代數運算。[1]
從代數角度看,先求兩數字序列中每組對應元素的積,再求所有積之和,結果即為內積
內積的名稱源自表示點乘運算的點號(𝑎⋅b{\displaystyle \mathbf {a} \cdot \mathbf {b} }),讀作a dot b,純量積的叫法則是在強調其運算結果為純量而非向量。向量的另一種乘法是叉乘(axb){\displaystyle \mathbf {a} \times \mathbf {b} }),讀作a cross b,其結果為向量,稱為叉積或向量積。
內積是一種雙線性函數,內積是歐幾里得空間(內積空間)的度量