Регистрация не е нужна, освен при създаване на тема в "Задача на седмицата".

Векторна база в равнината

Векторна база в равнината

Мнениеот simona_ovcharova » 17 Юни 2019, 14:38

Здравейте,

в края на учебната година реших да си припомня векторите. Нещата, които разбирам:
* вектор (насочена отсечка) - отсечка, на която единият край е приет за първи (начало), а другият - за втори (край)
Означаваме $\overrightarrow{AB} =\overrightarrow{a}$. Всеки вектор има дължина $|\overrightarrow{AB}|$ и посока.
* два вектора, които лежат на една права или на успоредни прави, са еднопосочни или противопосочни
* два вектора са равни, ако имат равни дължини и еднакви посоки
* два вектора, които имат равни дължини и са противопосочни, се наричат противоположни
* два ненулеви вектора наричаме колинеарни, ако лежат на една права или на успоредни прави
* правило на триъгълника
* правило на успоредника
* Ако $M$ и $N$ са две точки, то както и да изберем точката $X$, ще е имаме $\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{MX} + \overrightarrow{XN}$.

Сега се опитвам да разбера какво наричаме векторна база в равнината, но не си се получава. Цитирам определението, което е дадено в сборника, който използвам.
Нека $\vec{u}$ и $\vec{v}$ са две неколинеарни вектора, а $O$ е произволна точка в равнината. Означаваме с $g_1$ и $g_2$ осите, които минават през точка $O$ и са еднопосочни съответно с векторите $\vec{u}$ и $\vec{v}$. Нека $M$ е произволна точка в равнината. За нейния радиус-вектор имаме: $\overrightarrow{OM} = \overrightarrow{OM_1} + \overrightarrow{OM_2}$, където $M_1$ и $M_2$ са пресечните точки на осите $g_1$ и $g_2$ с правите, които минават през $M$ и са успоредни съответно на $g_1$ и $g_2$. Ако $\overrightarrow{OM_1}=x.\vec{u}, \overrightarrow{OM_2}=y.\vec{v}$, получаваме $\overrightarrow{OM}=x.\vec{u}+y.\vec{v}$. Следователно радиус-векторът на всяка точка $M$ в равнината се изразява линейно чрез векторите $\vec{u}$ и $\vec{v}$. За неколинеарните вектори $\vec{u}$ и $\vec{v}$ се казва, че образуват векторна база в равнината.

Какво разбирам и какво не: От чертежа, който са дали, виждам, че точката $O$ е общото начало на двата неколинеарни вектора. Защо тогава е казано, че точка $O$ е произволна точка в равнината? Някой може ли да ми обясни на "прост" език какво е това векторна база в равнината и за какво се използва?
Scan.jpg
Scan.jpg (411.65 KiB) Прегледано 2723 пъти
simona_ovcharova
Нов
 
Мнения: 92
Регистриран на: 29 Дек 2018, 18:39
Рейтинг: 33

Re: Векторна база в равнината

Мнениеот Knowledge Greedy » 17 Юни 2019, 20:49

Да предположим, че сте се озовала в непознат град, в който едни от улиците са успоредни на паралелите, а други - на меридианите. Имате много работа в различни места на града. Всеки път, когато се придвижвате - изминавате определено разстояние по едно от двете направления (паралелите или на меридианите) и по другото - също.
Всяко Ваше придвижване представлява вектор - от точка, в която сте били - до точка, в която сте пристигнали.
И всеки такъв вектор е получен от два вектора - единият дълъг, колкото една пресечка, успоредна на паралел, другият - дълъг, колкото една пресечка и успореден на меридиан. [tex]^{\ast}[/tex]
Както и да се движите, където и да сте, където и да отидете - винаги вашето движение ще е изразено с тези два вектора - всеки от тях състоящ се от няколко еднакви пресечки. Тези две пресечки са векторната база.

Още по-частен пример. Идете в Ню Йорк.
Avenues и Streets.png
Avenues и Streets.png (819 KiB) Прегледано 2707 пъти
Там улиците практично са именувани Avenue и Street. Една пресечка от 6-то Авеню съм маркирал с червена стрелка. Една пресечка от 10-та Стрийт съм маркирал със синя стрелка. Това са двата базисни вектора. Искате да отидете например от Park Slope до пресечката на 8-то Авеню и първа стрийт - на една крачка от техния Западен парк. Явно ще използвате шест червени и един син вектор. [tex]^{\ast}[/tex] Дори Вие да не ги използвате пряко, вашият шофьор на такси със сигурност ще ги използва, без да се замисли дори!
Стигнахме до най-важното свойство на векторната база: Всеки вектор се изразява по един единствен начин чрез базисните вектори.
_______________
[tex]^{\ast}[/tex]Не можете да минавате през стени, не можете да ползвате аеротакси ... .

_______________
Що се отнася до смутилата Ви произволност на точката [tex]O[/tex], това е методично недоглеждане на автора на текста.
Смисълът вкарван в понятието вектор се влияе от това дали си математик, физик, инженер, философ, политик. Не е задължително двата базисни вектори да са събрани с общо начало (правило на успоредника). Може краят на единия да е разположен в началото на другия (правило на триъгълника). Всичко това се прави с е една цел - някаква елементарно-геометрична нагледност. Приложната точка, полюсът или началото на координатната система имат своята роля, но изразяването на векторите чрез базисните, както и действията с тях, са независими от началото. Нещо повече, дори сборът на вектори (например) е независим от векторната база.
Последното ще рече, че ако в една векторна база [tex]\vec {u_1}+\vec{u_2}=\vec{w}[/tex], то и в друга база е изпълнено същото [tex]\vec {u_1}+\vec{u_2}=\vec{w}[/tex]
Казано на български, всеки таксиметров шофьор, каквито и пари да Ви взема, каквито и базисни вектори да ползва (може примерно да ползва за базис две пресечки по авеню и 1 - по стрийт), ще изпълни задачата да Ви докара в желаната от Вас точка.
Feci, quod potui, faciant meliora p0tentes.
Сторих каквото можах, по-добрите по-добро да направят.
Knowledge Greedy
Професор
 
Мнения: 2947
Регистриран на: 20 Фев 2010, 11:40
Рейтинг: 2830

Re: Векторна база в равнината

Мнениеот ptj » 17 Юни 2019, 23:41

Накратко :
Векторна база в разнината са всеки два неколинеарни помежду си ненулеви вектора. Всеки произволен вектор в равнината се изрязава по единствен начин като тяхна линейна комбинация.
ptj
Математик
 
Мнения: 3305
Регистриран на: 26 Юли 2010, 19:17
Рейтинг: 1112

Re: Векторна база в равнината

Мнениеот grav » 18 Юни 2019, 11:18

simona_ovcharova написа:От чертежа, който са дали, виждам, че точката $O$ е общото начало на двата неколинеарни вектора. Защо тогава е казано, че точка $O$ е произволна точка в равнината?

Виж определение 2, началото на страницата от снимката.
grav
Математиката ми е страст
 
Мнения: 884
Регистриран на: 14 Юли 2011, 23:23
Рейтинг: 370

Re: Векторна база в равнината

Мнениеот KOPMOPAH » 18 Юни 2019, 22:56

simona_ovcharova написа: От чертежа, който са дали, виждам, че точката $O$ е общото начало на двата неколинеарни вектора. Защо тогава е казано, че точка $O$ е произволна точка в равнината?

Свободният вектор затова е свободен, защото може да се "появи" в произволна точка, даже и в произволната точка $O$. В този момент тя (оставайки произволна) придобива ново качество - става полюс, отправна точка, начало на координатната система и т.н.
За разлика от физиката, където всеки вектор се прилага в определена точка, в математиката векторите са свободни.
Намерете [tex]\lim_{n \to \infty}sin(2\pi e n!)[/tex]

Не бъркай очевидното с вярното! Очевидно е, че Слънцето обикаля Земята, ама не е вярно...
Когато се чудиш как да постъпиш, постъпи както трябва!
Аватар
KOPMOPAH
Математик
 
Мнения: 2551
Регистриран на: 03 Окт 2011, 22:10
Рейтинг: 3157

Re: Векторна база в равнината

Мнениеот simona_ovcharova » 01 Юли 2019, 15:28

Благодаря много на всички!
simona_ovcharova
Нов
 
Мнения: 92
Регистриран на: 29 Дек 2018, 18:39
Рейтинг: 33


Назад към Състезания за 7, 8 клас



Кой е на линия

Регистрирани потребители: Google [Bot]

Форум за математика(архив)