Заказать задачи по любым предметам можно здесь от 10 минут
Сложение векторов
Формула
Чтобы складывать вектора нужно найти суммы соответствующих координат данных векторов. Например, пусть есть векторы на плоскости $ overline{a} = (x_1;y_1) $ и $ overline{b}=(x_2;y_2) $, тогда их сумму можно найти по формуле: $$ overline{a}+overline{b} = (x_1+x_2;y_1+y_2)$$
Если векторы заданы в пространстве тремя координатами $ overline{a} = (x_1;y_1;z_1) $ и $ overline{b}=(x_2;y_2;z_2) $, то выполнить сложение нужно по другой формуле:
$$ overline{a}+overline{b} = (x_1+x_2;y_1+y_2; z_1+z_2) $$
При сложении первая координата первого вектора складывается с первой координатой второго вектора, вторая координата первого вектора складывается со второй координатой второго вектора и так далее в зависимости от размерности векторов. Стоит отметить, что складывать векторы можно только одинаковой размерности.
Примеры решений
Пример |
Даны два вектора $ overline{a} = (1,3) $ и $ overline{b} = (2,4) $. Нужно сложить два вектора. |
Решение |
Итак, как складывать вектора по координатам? К первой прибавляем первую, вторую ко второй: $$ overline{a}+overline{b} = (1+2;3+4) = (3;7) $$ В этой задаче векторы заданы в двумерном пространстве и имеют только две координаты. Если бы координат было бы три, то применять нужно вторую формулу для трехмерной задачи. Если не получается решить свою задачу, то присылайте её к нам. Мы предоставим подробное решение онлайн. Вы сможете ознакомиться с ходом вычисления и почерпнуть информацию. Это поможет своевременно получить зачёт у преподавателя! |
Ответ |
$$ overline{a}+overline{b} = (3;7) $$ |
В данной публикации мы рассмотрим, как найти сумму и разность векторов, приведем геометрическую интерпретацию, а также формулы, свойства и примеры этих действий.
-
Сумма векторов
-
Формула сложения векторов
- Свойства сложения векторов
-
Формула сложения векторов
-
Разность векторов
- Формула вычитания векторов
- Примеры задач
Сумма векторов
Сложение векторов выполняется по правилу треугольника.
Геометрическая интерпретация:
Суммой a и b является вектор c, начало которого совпадает с началом a, а конец – с концом b. При этом конец вектора a должен совпадать с началом вектора b.
Для сложения векторов также используется правило параллелограмма.
Два неколлинеарных вектора a и b можно привести к общему началу, и в этом случае их суммой является вектор c, совпадающий с диагональю параллелограмма и берущий начало в той же точке, что и исходные векторы.
Формула сложения векторов
ci = ai + bi
Элементы вектора c равняются попарной сумме соответствующих элементов a и b.
Для плоских задач | a + b = {ax + bx; ay + by} |
Для трехмерных задач | a + b = {ax + bx; ay + by; az + bz} |
Для n-мерных векторов | a + b = {a1 + b1; a2 + b2; … an + bn} |
Свойства сложения векторов
1. Коммутативность: a + b = b + a
2. Ассоциативность: (a + b) + c = a + (b + c)
3. Прибавление к нулю: a + 0 = a
4. Сумма противоположных векторов: a + (-a) = 0
Примечание: Вектор –a коллинеарен и равен по длине a, но имеет противоположное направление, из-за чего называется противоположным.
Разность векторов
Для вычитания векторов также применяется правило треугольника.
Если из вектора a вычесть b, то получится c, причем должно соблюдаться условие: b + c = a
Формула вычитания векторов
ci = ai – bi
Элементы вектора c равны попарной разности соответствующих элементов a и b.
Для плоских задач | a – b = {ax – bx; ay – by} |
Для трехмерных задач | a – b = {ax – bx; ay – by; az – bz} |
Для n-мерных векторов | a – b = {a1 – b1; a2 – b2; … an – bn} |
Примеры задач
Задание 1
Вычислим сумму векторов a = {3; 5} и b = {2; 7}.
Решение:
a + b = {3 + 2; 5 + 7} = {5; 12}.
Задание 2
Найдем разность векторов a = {4; 8; -2} и b = {-1; 9; 5}.
Решение:
a – b = {4 – (-1); 8 – 9; -2 – 5} = {5; -1; -7}.
6. Геометрия на плоскости (планиметрия). Часть II
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
Векторы: правила сложения и вычитания
Вектор (overrightarrow{AB}) можно рассматривать как перемещение точки из положения (A) (начало движения) в положение (B) (конец движения). То есть траектория движения в этом случае не важна, важны только начало и конец!
(blacktriangleright) Два вектора коллинеарны, если они лежат на одной прямой или на двух параллельных прямых.
В противном случае векторы называются неколлинеарными.
(blacktriangleright) Два коллинеарных вектора называются сонаправленными, если их направления совпадают.
Если их направления противоположны, то они называются противоположно направленными.
Правила сложения коллинеарных векторов:
(blacktriangleright) Для того, чтобы сложить два сонаправленных вектора, можно отложить второй вектор от конца первого. Тогда их сумма – вектор, начало которого совпадает с началом первого вектора, а конец – с концом второго (рис. 1).
(blacktriangleright) Для того, чтобы сложить два противоположно направленных вектора, можно отложить второй вектор от начала первого. Тогда их сумма – вектор, начало которого совпадает с началом обоих векторов, длина равна разности длин векторов, направление совпадает с направлением большего по длине вектора (рис. 2).
Правила сложения неколлинеарных векторов (overrightarrow
{a}) и (overrightarrow{b}):
(blacktriangleright) Правило треугольника (рис. 3).
Нужно от конца вектора (overrightarrow {a}) отложить вектор (overrightarrow {b}). Тогда сумма (overrightarrow
{a}+overrightarrow {b}) – это вектор, начало которого совпадает с началом вектора (overrightarrow
{a}), а конец – с концом вектора (overrightarrow {b}).
(blacktriangleright) Правило параллелограмма (рис. 4).
Нужно от начала вектора (overrightarrow {a}) отложить вектор (overrightarrow {b}). Тогда сумма (overrightarrow
{a}+overrightarrow {b}) – вектор, совпадающей с диагональю параллелограмма, построенного на векторах (overrightarrow {a}) и (overrightarrow {b}) (начало которого совпадает с началом обоих векторов).
(blacktriangleright) Для того, чтобы найти разность двух векторов (overrightarrow {a}-overrightarrow{b}), нужно найти сумму векторов (overrightarrow {a}) и (-overrightarrow{b}): (overrightarrow{a}-overrightarrow{b}=overrightarrow{a}+(-overrightarrow{b})) (рис. 5).
Задание
1
#2638
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
Дан прямоугольный треугольник (ABC) с прямым углом (A), точка (O) – центр описанной около данного треугольника окружности. Координаты вектора (overrightarrow{AB}={1;1}), (overrightarrow{AC}={-1;1}). Найдите сумму координат вектора (overrightarrow{OC}).
Т.к. треугольник (ABC) — прямоугольный, то центр описанной окружности лежит на середине гипотенузы, т.е. (O) — середина (BC).
Заметим, что (overrightarrow{BC}=overrightarrow{AC}-overrightarrow{AB}), следовательно, (overrightarrow{BC}={-1-1;1-1}={-2;0}).
Т.к. (overrightarrow{OC}=dfrac12 overrightarrow{BC}), то (overrightarrow{OC}={-1;0}).
Значит, сумма координат вектора (overrightarrow{OC}) равна (-1+0=-1).
Ответ: -1
Задание
2
#674
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
(ABCD) – четырёхугольник, на сторонах которого отложены векторы (overrightarrow{AB}), (overrightarrow{BC}), (overrightarrow{CD}), (overrightarrow{DA}). Найдите длину вектора (overrightarrow{AB} + overrightarrow{BC} + overrightarrow{CD} + overrightarrow{DA}).
(overrightarrow{AB} + overrightarrow{BC} = overrightarrow{AC}), (overrightarrow{AC} + overrightarrow{CD} = overrightarrow{AD}), тогда
(overrightarrow{AB} + overrightarrow{BC} + overrightarrow{CD} + overrightarrow{DA} = overrightarrow{AC} + overrightarrow{CD} + overrightarrow{DA}= overrightarrow{AD} + overrightarrow{DA} = overrightarrow{AD} – overrightarrow{AD} = vec{0}).
Нулевой вектор имеет длину, равную (0).
Вектор можно воспринимать как перемещение, тогда (overrightarrow{AB} + overrightarrow{BC}) – перемещение из (A) в (B), а затем из (B) в (C) – в итоге это перемещение из (A) в (C).
При такой трактовке становится очевидным, что (overrightarrow{AB} + overrightarrow{BC} + overrightarrow{CD} + overrightarrow{DA} = vec{0}), ведь в итоге здесь из точки (A) переместились в точку (A), то есть длина такого перемещения равна (0), значит, и сам вектор такого перемещения есть (vec{0}).
Ответ: 0
Задание
3
#1805
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
Дан параллелограмм (ABCD). Диагонали (AC) и (BD) пересекаются в точке (O). Пусть (overrightarrow{AB} = vec{a}), (overrightarrow{AD} = vec{b}), тогда (overrightarrow{OA} = xcdotvec{a} + ycdotvec{b}), где (x) и (y) – некоторые числа. Найдите число, равное (x + y).
[overrightarrow{OA} = frac{1}{2}overrightarrow{CA} = frac{1}{2}(overrightarrow{CB} + overrightarrow{BA}) = frac{1}{2}(overrightarrow{DA} + overrightarrow{BA}) = frac{1}{2}(-vec{b} – vec{a}) = – frac{1}{2}vec{a} – frac{1}{2}vec{b}] (Rightarrow) (x = – frac{1}{2}), (y = – frac{1}{2}) (Rightarrow) (x + y = -1).
Ответ: -1
Задание
4
#1806
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
Дан параллелограмм (ABCD). Точки (K) и (L) лежат на сторонах (BC) и (CD) соответственно, причем (BK:KC = 3:1), а (L) – середина (CD). Пусть (overrightarrow{AB} = vec{a}), (overrightarrow{AD} = vec{b}), тогда (overrightarrow{KL} = xcdotvec{a} + ycdotvec{b}), где (x) и (y) – некоторые числа. Найдите число, равное (x + y).
[overrightarrow{KL} = overrightarrow{KC} + overrightarrow{CL} = frac{1}{4}overrightarrow{BC} + frac{1}{2}overrightarrow{CD} = frac{1}{4}overrightarrow{AD} + frac{1}{2}overrightarrow{BA} = frac{1}{4}vec{b} – frac{1}{2}vec{a}] (Rightarrow) (x = -frac{1}{2}), (y = frac{1}{4}) (Rightarrow) (x + y = -0,25).
Ответ: -0,25
Задание
5
#1807
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
Дан параллелограмм (ABCD). Точки (M) и (N) лежат на сторонах (AD) и (BC) соответственно, причем (AM:MD = 2:3), а (BN:NC = 3:1). Пусть (overrightarrow{AB} = vec{a}), (overrightarrow{AD} = vec{b}), тогда (overrightarrow{MN} = xcdotvec{a} + ycdotvec{b}), где (x) и (y) – некоторые числа. Найдите число, равное (xcdot y).
[overrightarrow{MN} = overrightarrow{MA} + overrightarrow{AB} + overrightarrow{BN} = frac{2}{5}overrightarrow{DA} + overrightarrow{AB} + frac{3}{4}overrightarrow{BC} = – frac{2}{5}overrightarrow{AD} + overrightarrow{AB} + frac{3}{4}overrightarrow{BC} = -frac{2}{5}vec{b} + vec{a} + frac{3}{4}vec{b} = vec{a} + frac{7}{20}vec{b}] (Rightarrow) (x = 1), (y = frac{7}{20}) (Rightarrow) (xcdot y = 0,35).
Ответ: 0,35
Задание
6
#1808
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
Дан параллелограмм (ABCD). Точки (P) лежит на диагонали (BD), точка (Q) лежит на стороне (CD), причем (BP:PD = 4:1), а (CQ:QD = 1:9). Пусть (overrightarrow{AB} = vec{a}), (overrightarrow{AD} = vec{b}), тогда (overrightarrow{PQ} = xcdotvec{a} + ycdotvec{b}), где (x) и (y) – некоторые числа. Найдите число, равное (xcdot y).
[begin{gathered}
overrightarrow{PQ} = overrightarrow{PD} + overrightarrow{DQ} = frac{1}{5}overrightarrow{BD} + frac{9}{10}overrightarrow{DC} = frac{1}{5}(overrightarrow{BC} + overrightarrow{CD}) + frac{9}{10}overrightarrow{AB} =\
= frac{1}{5}(overrightarrow{AD} + overrightarrow{BA}) + frac{9}{10}overrightarrow{AB} = frac{1}{5}(overrightarrow{AD} – overrightarrow{AB}) + frac{9}{10}overrightarrow{AB} = frac{1}{5}overrightarrow{AD} + frac{7}{10}overrightarrow{AB} = frac{1}{5}vec{b} + frac{7}{10}vec{a}end{gathered}]
(Rightarrow) (x = frac{7}{10}), (y = frac{1}{5}) (Rightarrow) (xcdot y = 0,14).
Ответ: 0,14
Задание
7
#1809
Уровень задания: Сложнее ЕГЭ
Дан правильный шестиугольник (ABCDEF). Пусть (overrightarrow{AB} = vec{a}), (overrightarrow{AF} = vec{b}), тогда (overrightarrow{BC} = xcdotvec{a} + ycdotvec{b}), где (x) и (y) – некоторые числа. Найдите число, равное (x + y).
Отрезки (AD), (BE) и (CF) пересекаются в точке (O) и делятся этой точкой пополам. (BC parallel AD) и (ABCO) – параллелограмм; (AF parallel BE) и (ABOF) – параллелограмм (Rightarrow) [overrightarrow{BC} = overrightarrow{AO} = overrightarrow{AB} + overrightarrow{BO} = overrightarrow{AB} + overrightarrow{AF} = vec{a} + vec{b}] (Rightarrow) (x = 1), (y = 1) (Rightarrow) (x + y = 2).
Ответ: 2
Старшеклассники, которые готовятся к сдаче ЕГЭ по математике и при этом рассчитывают на получение достойных баллов, обязательно должны повторить тему «Правила сложения и вычитания нескольких векторов». Как видно из многолетней практики, подобные задания каждый год включаются в аттестационное испытание. Если у выпускника вызывают трудности задачи из раздела «Геометрия на плоскости», к примеру, в которых требуется применить правила сложения и вычитания векторов, ему обязательно стоит повторить или вновь разобраться в материале, чтобы успешно сдать ЕГЭ.
Образовательный проект «Школково» предлагает новый подход в подготовке к аттестационному испытанию. Наш ресурс выстроен таким образом, чтобы учащиеся смогли выявить наиболее сложные для себя разделы и восполнить пробелы в знаниях. Специалисты «Школково» подготовили и систематизировали весь необходимый материал для подготовки к сдаче аттестационного испытания.
Для того чтобы задачи ЕГЭ, в которых необходимо применить правила сложения и вычитания двух векторов, не вызывали затруднений, мы рекомендуем прежде всего освежить в памяти базовые понятия. Найти этот материал учащиеся смогут в разделе «Теоретическая справка».
Если вы уже вспомнили правило вычитания векторов и основные определения по данной теме, предлагаем закрепить полученные знания, выполнив соответствующие упражнения, которые подобрали специалисты образовательного портала «Школково». Для каждой задачи на сайте представлен алгоритм решения и дан правильный ответ. В теме «Правила сложения векторов» представлены различные упражнения; выполнив два-три сравнительно легких задания, учащиеся могут последовательно переходить к более сложным.
Оттачивать собственные навыки по таким, например, заданиям, как задачи на координатной плоскости, школьники имеют возможность в режиме онлайн, находясь в Москве или любом другом городе России. При необходимости задание можно сохранить в разделе «Избранное». Благодаря этому вы сможете быстро найти интересующие примеры и обсудить алгоритмы нахождения правильного ответа с преподавателем.
УСТАЛ? Просто отдохни
Содержание:
- Формула
- Примеры нахождения суммы векторов
Формула
Чтобы найти сумму векторов $bar{a}+bar{b}$, которые заданны координатами
$bar{a}=(a_x;a_y)$ и $bar{b}=(b_x;b_y)$, необходимо сложить соответствующие
координаты этих векторов,
то есть
$$bar{a}+bar{b}=left(a_{x}+b_{x} ; a_{y}+b_{y}right)$$
В случае если векторы заданы в пространстве, то есть $bar{a}=left(a_{x} ; a_{y} ; a_{z}right)$ и $bar{b}=left(b_{x} ; b_{y} ; b_{z}right)$, то их сумма равна
$$bar{a}+bar{b}=left(a_{x}+b_{x} ; a_{y}+b_{y} ; a_{z}+b_{z}right)$$
Примеры нахождения суммы векторов
Пример
Задание. Найти сумму векторов
$bar{a}+bar{b}$,
$bar{a}=(2;0)$ и
$bar{b}=(1;3)$
Решение. Для нахождения суммы векторов, сложим их соответствующие координаты
$$bar{a}+bar{b}=(2 ; 0)+(1 ; 3)=(2+1 ; 0+3)=(3 ; 3)$$
Ответ. $bar{a}+bar{b}==(3 ; 3)$
236
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 430 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Пример
Задание. Найти суммы векторов
$bar{a}+bar{b}$,
$bar{a}+bar{c}$,
$bar{b}+bar{c}$ и
$bar{a}+bar{b} +bar{c}$, если
$bar{a}=(1;-1;0)$,
$bar{b}=(3;2;-1)$ и
$bar{c}=(4;2;-1)$
Решение. Для нахождения искомой суммы векторов сложим их соответствующие координаты:
$$bar{a}+bar{b}=(1+3 ;-1+2 ; 0+(-2))=(4 ; 1 ;-2)$$
$$bar{a}+bar{c}=(1+4 ;-1+2 ; 0+(-1))=(5 ; 1 ;-1)$$
$$bar{b}+bar{c}=(3+4 ; 2+2 ;-2+(-1))=(7 ; 4 ;-3)$$
$$bar{a}+bar{b}+bar{c}=(1+3+4 ;-1+2+2 ; 0+(-2)+(-1))=(8 ; 3 ;-3)$$
Ответ. $bar{a}+bar{b}=(4 ; 1 ;-2)$ , $bar{a}+bar{c}=(5 ; 1 ;-1)$ , $bar{b}+bar{c}=(7 ; 4 ;-3)$ , $bar{a}+bar{b}+bar{c}=(8 ; 3 ;-3)$
Читать дальше: как найти разность векторов.