Нахождение координат вектора через координаты точек
Отложим от начала координат единичные векторы, то есть векторы, длины которых равны единице. Направление вектора i → должно совпадать с осью O x , а направление вектора j → с осью O y .
Векторы i → и j → называют координатными векторами.
Координатные векторы неколлинеарны. Поэтому любой вектор p → можно разложить по векторам p → = x i → + y j → . Коэффициенты x и y определяются единственным образом. Коэффициенты разложения вектора p → по координатным векторам называются координатами вектора p → в данной системе координат.
Координаты вектора записываются в фигурных скобках p → x ; y . На рисунке вектор O A → имеет координаты 2 ; 1 , а вектор b → имеет координаты 3 ; – 2 . Нулевой вектор представляется в виде 0 → 0 ; 0 .
Если векторы a → и b → равны, то и y 1 = y 2 . Запишем это так: a → = x 1 i → + y 1 j → = b → = x 2 i → + y 2 j → , значит x 1 = x 2 , y 1 = y 2 .
Таким образом, координаты равных векторов соответственно равны.
Если точка координат не совпадает с его началом системы координат, тогда рассмотрим задачу. Пусть в декартовой системе координат на O x y заданы координаты точек начала и конца A B → : A x a , y a , B x b , y b . Найти координаты заданного вектора.
Изобразим координатную ось.
Из формулы сложения векторов имеем O A → + A B → = O B → , где O – начало координат. Отсюда следует, что A B → = O B → – O A → .
O A → и O B → – это радиус-векторы заданных точек А и В, значит координаты точек имеют значения O A → = x a , y a , O B → = x b , y b .
По правилу операций над векторами найдем A B → = O B → – O A → = x b – x a , y b – y a .
Нахождение в трехмерном пространстве проходит по такому же принципу, только для трех точек.
Для нахождения координат вектора, необходимо найти разность его точек конца и начала.
Найти координаты O A → и A B → при значении координат точек A ( 2 , – 3 ) , B ( – 4 , – 1 ) .
Для начала определяется радиус-вектор точки A . O A → = ( 2 , – 3 ) . Чтобы найти A B → , нужно вычесть значение координат точек начала из координат точек конца.
Получаем: A B → = ( – 4 – 2 , – 1 – ( – 3 ) ) = ( – 6 , 2 ) .
Ответ: O A → = ( 2 , – 3 ) , A B → = ( – 6 , – 2 ) .
Задано трехмерное пространство с точкой A = ( 3 , 5 , 7 ) , A B → = ( 2 , 0 , – 2 ) . Найти координаты конца A B → .
Подставляем координаты точки A : A B → = ( x b – 3 , y b – 5 , z b – 7 ) .
По условию известно, что A B → = ( 2 , 0 , – 2 ) .
Известно, что равенство векторов справедливо тогда, когда координаты равны соответственно. Составим систему уравнений: x b – 3 = 2 y b – 5 = 0 z b – 7 = – 2
Отсюда следует, что координаты точки B A B → равны: x b = 5 y b = 5 z b = 5
Ответ: B ( 5 , 5 , 5 ) .
Нахождение координат вектора
В данной публикации мы рассмотрим формулы, с помощью которых можно найти координаты вектора, заданного координатами его начальной и конечной точек, а также разберем примеры решения задач по этой теме.
Нахождение координат вектора
Для того, чтобы найти координаты вектора AB , нужно из координат его конечной точки (B) вычесть соответствующие координаты начальной точки (A).
Формулы для определения координат вектора
” data-lang=”default” data-override=”<“emptyTable”:””,”info”:””,”infoEmpty”:””,”infoFiltered”:””,”lengthMenu”:””,”search”:””,”zeroRecords”:””,”exportLabel”:””,”file”:”default”>” data-merged=”[]” data-responsive-mode=”2″ data-from-history=”0″>
Для плоских задач | AB = x – Ax; By – Ay> |
Для трехмерных задач | AB = x – Ax; By – Ay; Bz – Az> |
Для n-мерных векторов | AB = 1 – A1; B2 – A2; . Bn – An> |
Примеры задач
Задание 1
Найдем координаты вектора AB , если у его точек следующие координаты: , .
Задание 2
Определим координаты точки B вектора , если координаты точки .
Решение:
Координаты точки B можно вывести из формулы для расчета координат вектора:
Bx = AB x + Ax = 6 + 2 = 8.
By = AB y + Ay = 14 + 5 = 19.
Как находить координаты конца вектора
Нахождение координат вектора
В данной публикации мы рассмотрим формулы, с помощью которых можно найти координаты вектора, заданного координатами его начальной и конечной точек, а также разберем примеры решения задач по этой теме.
Нахождение координат вектора
Для того, чтобы найти координаты вектора AB , нужно из координат его конечной точки (B) вычесть соответствующие координаты начальной точки (A).
Формулы для определения координат вектора
Для плоских задач
Для трехмерных задач | Для n-мерных векторов |
Координаты вектора записываются в фигурных скобках p → x ; y . На рисунке вектор O A → имеет координаты 2 ; 1 , а вектор b → имеет координаты 3 ; — 2 . Нулевой вектор представляется в виде 0 → 0 ; 0 . Если векторы a → и b → равны, то и y 1 = y 2 . Запишем это так: a → = x 1 i → + y 1 j → = b → = x 2 i → + y 2 j → , значит x 1 = x 2 , y 1 = y 2 . Таким образом, координаты равных векторов соответственно равны. Если точка координат не совпадает с его началом системы координат, тогда рассмотрим задачу. Пусть в декартовой системе координат на O x y заданы координаты точек начала и конца A B → : A x a , y a , B x b , y b . Найти координаты заданного вектора. Изобразим координатную ось. Из формулы сложения векторов имеем O A → + A B → = O B → , где O – начало координат. Отсюда следует, что A B → = O B → — O A → . O A → и O B → – это радиус-векторы заданных точек А и В, значит координаты точек имеют значения O A → = x a , y a , O B → = x b , y b . По правилу операций над векторами найдем A B → = O B → — O A → = x b — x a , y b — y a . Нахождение в трехмерном пространстве проходит по такому же принципу, только для трех точек. Для нахождения координат вектора, необходимо найти разность его точек конца и начала. Найти координаты O A → и A B → при значении координат точек A ( 2 , — 3 ) , B ( — 4 , — 1 ) . Для начала определяется радиус-вектор точки A . O A → = ( 2 , — 3 ) . Чтобы найти A B → , нужно вычесть значение координат точек начала из координат точек конца. Получаем: A B → = ( — 4 — 2 , — 1 — ( — 3 ) ) = ( — 6 , 2 ) . Ответ: O A → = ( 2 , — 3 ) , A B → = ( — 6 , — 2 ) . Задано трехмерное пространство с точкой A = ( 3 , 5 , 7 ) , A B → = ( 2 , 0 , — 2 ) . Найти координаты конца A B → . Подставляем координаты точки A : A B → = ( x b — 3 , y b — 5 , z b — 7 ) . По условию известно, что A B → = ( 2 , 0 , — 2 ) . Известно, что равенство векторов справедливо тогда, когда координаты равны соответственно. Составим систему уравнений: x b — 3 = 2 y b — 5 = 0 z b — 7 = — 2 Отсюда следует, что координаты точки B A B → равны: x b = 5 y b = 5 z b = 5 Ответ: B ( 5 , 5 , 5 ) . Как найти координаты вектораФормулаПримеры нахождения координат вектораЗадание. Даны точки $A(5 ; 1)$ и $B(4 ;-3)$. Найти координаты векторов $overline $ и $overline $ Решение. Точки заданны на плоскости, поэтому координаты вектора $overline $ вычислим по формуле: Подставляя координаты заданных точек, получим: Для нахождения вектора $overline $ исходная формула примет вид: Задание. Даны точки $A(4 ; 3 ; 2)$, $B(-3 ; 2 ;-1)$ и $C(-1 ; 0 ; 1)$ . Найти координаты вектора $overline $, $overline $ . Решение. Точки заданны в пространстве, поэтому для нахождения координат искомых векторов будем пользоваться формулой [spoiler title=”источники:”] http://b4.cooksy.ru/articles/kak-nahodit-koordinaty-kontsa-vektora [/spoiler] |
Как найти координаты вектора
ФОРМУЛА
Чтобы найти координаты вектора
(
overline{A B}
) , если заданы координаты его начала и конца, необходимо вычесть соответствующие координаты начала из координат конца. Если точки установлены на плоскости и имеют соответственно координаты (
Aleft(x_{A} ; y_{A}right) quad{и}quad Bleft(x_{B} ; y_{B}right)
), то координаты вектора (
overline{A B}
) рассчитываются по формуле:
(
overline{A B}=left(x_{B}-x_{A} ; y_{B}-y_{A}right)
)
Если точки заданы в пространстве и имеют координаты (
Aleft(x_{A} ; y_{A} ; z_{A}right)
) и (
Bleft(x_{B} ; y_{B} ; z_{B}right)
) соответственно, то координаты вектора (
overline{A B}
) вычисляются по следующей формуле: (
overline{A B}=left(x_{B}-x_{A} ; y_{B}-y_{A} ; z_{B}-z_{A}right)
)
ПРИМЕРЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ВЕКТОРНЫХ КООРДИНАТ
ПРИМЕР
A(5 ; 1) quad{и}quad B(4 ;-3)
) . Найти координаты векторов (
overline{A B} quad{и}quad overline{B A}
)
overline{A B}
)вычисляются по формуле:
(
overline{A B}=left(x_{B}-x_{A} ; y_{B}-y_{A}right)
)
Подставляя координаты заданных точек, получаем:
(
overline{A B}=(4-5 ;-3-1)=(-1 ;-4)
)
Чтобы найти вектор (
overline{B A}
) , оригинальная формула принимает вид:
(
overline{B A}=left(x_{A}-x_{B} ; y_{A}-y_{B}right)
)
т.е.
(
overline{B A}=(5-4 ; 1-(-3))=(1 ; 4)
)
overline{A B}=(-1 ;-4), overline{B A}=(1 ; 4)
)
ПРИМЕР
A(4 ; 3 ; 2), B(-3 ; 2 ;-1) quad{и}quad C(-1 ; 0 ; 1)
). Найти координаты вектора (
overline{A B}, overline{C B}
)
(
overline{A B}=left(x_{B}-x_{A} ; y_{B}-y_{A} ; z_{B}-z_{A}right)
)
Подставляя заданные координаты, получаем:
(
overline{A B}=(-3-4 ; 2-3 ;-1-2)=(-7 ;-1 ;-3)
)
Для вектора (
overline{C B}
)имеем:
(
overline{C B}=left(x_{B}-x_{C} ; y_{B}-y_{C} ; z_{B}-z_{C}right)
)
(
overline{C B}=(-3-(-1) ; 2-0 ;-1-1)=(-2 ; 2 ;-2)
)
overline{A B}=(-7 ;-1 ;-3), overline{C B}=(-2 ; 2 ;-2)
)
Задачи с векторами только на первый взгляд кажутся сложными, особенно если задача связана с трехмерным пространством. Но не стоит пугаться ведь если разобраться по-лучше в данной тематике задачи решаются в два счета. Так например в данной статье мы разберем тематику определения координат вектора, исходными данными для которого известны координаты начальной и конечной точки.
Для того чтобы определить координаты некоторого вектора MN⃗vec{MN}, зная координаты начала и конца, необходимо из координат конечной точки вычесть соответствующие координаты начальной точки.
Задача 1
Рассмотрим первый вариант задачи. Вектор задан в двухмерном пространстве {x,y}. Тогда у каждой точки вектора существует две координаты, соответственно относящиеся к оси ОХ и ОУ. Формула для определения координаты вектора в таком случае принимает вид:
MN⃗=Mx−Nx;My−Ny.vec{MN}={M_x{-N}_x;M_y{-N}_y}.
Рассмотрим на примере: На некоторой плоскости заданы точки M и N, координаты которых равны соответственно (1,2) и (3,5). Необходимо найти координаты вектора MN⃗vec{MN}
Решение
Возьмем некоторую плоскость ОХУОХУ и отметим точки ММ и NN. Затем соединим исходные точки и рассчитаем координаты полученного вектора. MN⃗={3−1;5−2}=2;3.vec{MN}=left{3-1;5-2right}={2;3}.
Вот так вот мы получили простое решение искомой задачи. Вариация таких задач может сочетать в себе нахождение не только координат вектора, но и отдельных координат исходных точек вектора.
Но у меня задача может быть не только одно- или двухмерное, но также трехмерное или как мы будем называть их n-мерное. Формула тогда в таком случае немного изменит вид, но смысл не меняется.
Задача 2
Сформулируем формулу для определения координат вектора расположенного в n-мерном пространстве.
Такое пространство подразумевает координаты точек в виде M(M1;M2;M3;..;Mn)M(M_1;M_2{;M}_3;..{;M}_n) и формула примет вид:
MN⃗=Mx−Nx;My−Ny;..;Mn−Nn.vec{MN}={M_x{-N}_x;M_y{-N}_y{;..;M}_n{-N}_n}.
Рассмотрим задачу на примере 5-мерного пространства. Необходимо найти координаты точки N вектора
MN⃗={3,8,4,1,7}vec{MN}={3,8,4,1,7}, если известны координаты точки M(1,9,6,7,4).M(1,9,6,7,4).
Решение
Не стоит пугаться при виде слов 5-мерное пространство, т.к. рисовать данную систему координат не обязательно. Стоит лишь правильно понимать и применять формулу которую мы рассмотрели выше. Перепишем ее еще раз для нашего случая.
MN⃗={M1−N1;M2−N2;M3−N3;M4−N4;M5−N5}.vec{MN}= {M_1{-N}_1;M_2{-N}_2{;M_3{-N}_3{;M}_4{-N}_4;M}_5{-N}_5}.
Тогда рассмотрим систему:
{1−N1=39−N2=86−N3=47−N4=14−N5=7begin{cases}1-N_1=3 \
9-N_2=8 \
6-N_3=4\
7-N_4=1\
4-N_5=7end{cases}
и решив данную систему, получим
{N1=−2N2=1N3=2N4=6N5=−3begin{cases}N_1=-2\
N_2=1\
N_3=2\
N_4=6\
N_5=-3\ end{cases}
Тогда получим ответ на задачу N(−2,1,2,6,−3).N(-2,1,2,6,-3).
В данной публикации мы рассмотрим формулы, с помощью которых можно найти координаты вектора, заданного координатами его начальной и конечной точек, а также разберем примеры решения задач по этой теме.
- Нахождение координат вектора
- Примеры задач
Нахождение координат вектора
Для того, чтобы найти координаты вектора AB, нужно из координат его конечной точки (B) вычесть соответствующие координаты начальной точки (A).
Формулы для определения координат вектора
Для плоских задач | AB = {Bx – Ax; By – Ay} |
Для трехмерных задач | AB = {Bx – Ax; By – Ay; Bz – Az} |
Для n-мерных векторов | AB = {B1 – A1; B2 – A2; … Bn – An} |
Примеры задач
Задание 1
Найдем координаты вектора AB, если у его точек следующие координаты: A = (2; 8), B = (5; 12).
Решение:
AB = {5 – 2; 12 – 8} = {3; 4}.
Задание 2
Определим координаты точки B вектора AB = {6; 14}, если координаты точки A = (2; 5).
Решение:
Координаты точки B можно вывести из формулы для расчета координат вектора:
Bx = ABx + Ax = 6 + 2 = 8.
By = ABy + Ay = 14 + 5 = 19.
Таким образом, B = (8; 19).
Как найти координаты конца вектора
В физике и математике вектор характеризуется величиной и направлением, а помещенный в ортогональную систему координат он однозначно задается парой точек – начальной и конечной. Расстояние между точками определяет величину вектора, а угол наклона образуемого ими отрезка к координатным осям характеризует направление. Зная координаты точки приложения (начальной точки), а также некоторые из параметров направленного отрезка можно вычислить и координаты конечной точки. К таким параметрам относятся углы наклона к осям, скалярная величина вектора (длина направленного отрезка), величины проекций на координатные оси.
Инструкция
Представление вектора в ортогональном пространстве суммой нескольких направленных отрезков, каждый из которых лежит на одной из осей, называют разложением вектора на составляющие. В условиях задачи вектор может быть задан скалярными величинами своих составляющих. Например, запись ā(X;Y), означает, что величина составляющей вдоль оси абсцисс равна X, а вдоль оси ординат Y. Если в условиях есть координаты начальной точки направленного отрезка А(X₁;Y₁), вычислить пространственное положение конечной точки B будет легко – просто прибавьте к значениям абсциссы и ординаты величины составляющих, которыми задан вектор: B(X₁+X;Y₁+Y).
Для трехмерной системы координат используйте те же правила – они действительны в декартовом пространстве любой размерности. Например, вектор может быть задан набором из трех чисел ā(28;11;-15) и координатами точки приложения А(-38;12;15). Тогда координатам конечной точки на оси абсцисс будет соответствовать отметка 28+(-38)=-10, на оси ординат 11+12=23, а на оси аппликат -15+15=0: В(-10;23;0).
Если в исходных условиях приведены координаты начальной точки вектора А(X₁;Y₁), длина направленного отрезка |AВ|=a и величина его наклона α к одной из координатных осей, такой набор данных тоже позволит однозначно определить конечную точку в двухмерном пространстве. Рассмотрите треугольник, составленный вектором и двумя его проекциями на координатные оси. Угол, образованный проекциями, будет прямым, а напротив одной из них – например, X – будет лежать угол известной из условий задачи величины α. Чтобы найти длину этой проекции используйте теорему синусов: X/sin(α) = a/sin(90°). Из нее вытекает, что X=a*sin(α).
Для нахождения второй проекции (Y) воспользуйтесь тем, что по теореме о сумме углов треугольника лежащий напротив нее угол должен быть равен 180°-90°-α=90°-α. Это даст вам возможность для вычисления длины и этой проекции применить теорему синусов – выделите Y из равенства Y/sin(90°-α) = a/sin(90°). В результате у вас должна получиться такая формула: Y=a*sin(90°-α).
Подставьте полученные на двух предыдущих шагах выражения для длин проекций в формулу из первого шага и рассчитайте координаты конечной точки. Если решение надо представить в общем виде, искомые координаты запишите так: В(X₁+a*sin(α);Y₁+a*sin(90°- α)).
Видео по теме
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.