background image

1.  Definicja wektora w ukùadzie wspóùrzêdnych 

 

Niech 

A

A

A

z

,

y

,

x

A

B

B

B

z

,

y

,

x

B

  b

êd¹  punktami  w  prostok¹tnym  ukùadzie 

wsp

óùrzêdnych

   Wektorem zaczepionym 

 AB

u

 

nazywamy uporz

¹dkowan¹ pa

r

ê punktów

 

B

,

A

Tr

ójkê  liczb 

z

y

x

u

,

u

,

u

  gdzie 

A

B

x

x

x

u

A

B

y

y

y

u

A

B

z

z

z

u

  nazywamy

 

wspóùrzêdnymi wektora

 

u

.

 

 

Wektor w uk

ùadzie 

OXYZ

 

 

 

   Wektorem  swobodnym  wyznaczonym  przez  wektor  zaczepiony 

u

 

nazywamy 

zbi

ór wszys

tkich wektor

ów posiadaj¹cych te

 same wsp

óùrzêdne 

co wektor 

.

 

   

Wektor 

 

nazywamy

 

reprezentantem wektora swobodnego. 

Cz

êsto uto¿samiamy 

u

 i odpowiedni wektor swobodny. Piszemy 

z

y

x

u

,

u

,

u

.

 

wektory swobodne

 

 

    Wektory zapisujemy ma

ùymi literami 

np.

 

u

v

a

 lub du

¿ymi jeœli mamy ustalony 

pocz

¹tek  i  koniec  wektora  np. 

AB

-  to  wektor  o  pocz

¹tku  w  punkcie  A

  i  ko

ñcu  w 

punkcie 

B

BA

- to wektor o pocz

¹tku w punkcie  B

 i ko

ñcu w punkcie 

A

.  

 

 

         
 
 
 
wektor  
zaczepiony 
 
wsp

óùrzêdne 

wektora 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
wektor swobodny 
 
 
reprezentant 
wektora 
swobodnego 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

)

z

,

y

,

x

(

A

A

A

A

 

)

z

,

y

,

x

(

B

B

B

B

 

id3698312 pdfMachine by Broadgun Software  - a great PDF writer!  - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com  http://www.broadgun.com 

background image

.......................................................................................... 

PRZYK£AD  

Dane s

¹ punkty 

3

1

2

 ,

,

A

5

2

3 

,

,

B

.  

Wyznaczy

ã wspóùrzêdne wektorów 

AB

BA

.  

Rozwi

¹zanie

 

Obliczamy  kolejne  wsp

óùrzêdne  wektora 

 AB

u

  odejmuj

¹c  od  wspóùrzêdnych 

ko

ñca wektora (punkt B

) odpowiednie wsp

óùrzêdne pocz¹tku wektora (punkt A)

:  

5

2

3

A

B

x

x

x

u

 

3

1

2

A

B

y

y

y

u

 

  

2

3

5

A

B

z

z

z

u

 

Ostatecznie 

2

3

5 

,

,

AB

.  

Analogicznie obliczamy kolejne wsp

óùrzêdne wektora 

 BA

v

 

5

3

2

B

A

x

x

x

v

 

3

2

1

B

A

y

y

y

v

 

2

5

3

B

A

z

z

z

v

 

Ostatecznie 

2

3

5

,

,

BA

.  

............................................................................................  

 

   

Wektor

 

0

0

0

0

,

,

 nazywamy

 

wektorem zerowym.

 

 

   

Wektor

 

 

z

y

x

u

,

u

,

u

u

 

nazywamy

 

wektorem  przeciwnym 

do  wektora

 

z

y

x

u

,

u

,

u

Wektor 

AB

 jest wektorami przeciwnym do wektora 

BA

 i na odwr

ót.

 

 

........................................................................................... 

PRZYK£AD  

Wektor przeciwny do wektora 

0

4

2

,

,

, to wektor 

0

4

,

,

........................................................................................... 

 

   Wektory

 

z

y

x

u

,

u

,

u

 

i

 

z

y

x

v

,

v

,

v

 

s¹  równe

  wtedy  i  tylko  wtedy  je

œli  ich 

sk

ùadowe s¹ 

r

ówne, czyli 

v

u

x

v

u

y

v

u

z

   Dùugoœã wektora 

z

y

x

u

,

u

,

u

 okre

œlona jest wzorem 

2

2

2

z

y

x

u

u

u

u

.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
wektor zerowy 
 
 
wektor przeciwny 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
r

ównoœã 

 

wektor

ów

 

 
 
 
 
d

ùugoœã  

 

background image

UWAGA. 

 

0

0 

 

 

u

u

 

............................................................................................ 

PRZYK£AD  

Wyznaczy

ã dùugoœã wektor 

1

3

2 

,

,

v

Rozwi

¹zanie

 

Zgodnie 

ze 

wzorem 

na 

d

ùugoœã 

mamy

 

 

14

1

3

2

2

2

2

v

.

  

............................................................................................  

   

 Wektor jednostkowy

 

(wersor) to wektor o d

ùugoœci jeden.

 

Aby  otrzyma

ã  wektor  jednostkowy  równolegùy  do  danego  wektora 

z

y

x

u

,

u

,

u

 

nale

¿y wspóùrzêdne

 tego wektora podzieli

ã przez jego dùugoœã, tzn. 



u

u

,

u

u

,

u

u

z

y

x

.

 

Przyk

ùadowymi  wektorami  jednostkowymi  s¹  werso

ry  osi  OX ,  OY ,  OZ ,  kt

óre 

oznaczamy odpowiednio 

i

j

k

,  gdzie 

0

0

,

,

0

1

,

,

1

0

,

,

 

 

............................................................................................ 

PRZYK£AD  

Znale

êã wektor jednostkowy równolegùy do wektora

 

2

1

2 

,

,

v

Rozwi

¹zanie

 

Zgodnie ze wzorem na d

ùugoœã mamy 

 

 

3

9

2

1

2

2

2

2

v

.

  

wektora 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

wektor  
jednostkowy 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

background image

Szukany wektor to 

3

2

3

1

3

2

,

,

w

 lub 

3

2

3

1

3

2

,

,

w

.  

............................................................................................ 

 

Niech 

A

A

A

z

,

y

,

x

A

B

B

B

z

,

y

,

x

B

Wsp

óùrzêdne  punktu 

S

S

S

z

,

y

,

x

S

  b

êd¹cego  œrodkiem 

odcinka 

AB

  mo

¿emy 

wyliczy

ã ze wzoru 

2

2

2

B

A

S

B

A

S

B

A

S

z

z

z

y

y

y

x

x

x

 

............................................................................................ 

PRZYK£AD  

Znale

êã œrodek 

odcinka 

AB

 je

œli 

2

6

5

,

,

A

4

8

,

,

Rozwi

¹zanie

 

Wyznaczamy kolejne wsp

óùrzêdne œrodka

  

1

2

3

5

2

B

A

S

x

x

x

 

 

2

2

8

6

2

B

A

S

y

y

y

 

 

3

2

4

2

2

B

A

S

z

z

z

 

Ostatecznie 

3

2

,

,

S

.......................................................................................... 

 

 

 

K

¹ty,  jakie  two

rzy  wektor 

u

 z osiami uk

ùadu  wspóùrzêdnych  okreœlaj¹  nastêpuj¹ce 

wzory  

 
 
 
 
 
 
 
 
 

œrodek odcinka

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

u

  

 

 

 

background image

u

u

cos

x

 - 

 k

¹t miêdzy wektorem a osi¹ OX,

 

u

u

cos

y

 - 

 k

¹t miêdzy wektorem a osi¹ OY,

 

u

u

cos

z

 - 

 k

¹t miêdzy wektorem a osi¹ OZ,

 

 

Poniewa

¿  cosinusy  te  opisuj¹

  kierunek  wektora  w  przestrzeni  nazywamy  je 

cosinusami kierunkowymi

Cosinusy te spe

ùniaj¹ warunek 

1

2

2

2

cos

cos

cos

 

.......................................................................................... 

PRZYK£AD  

Obliczy

ã cosinus kierunkowe wektora 

1

1

2 

,

,

u

.  

Rozwi

¹zanie

 

Najpierw wyznaczamy d

ùugoœã wektora  

 

2

1

1

2

2

2

2

u

. Mo

¿emy teraz 

wyliczy

ã cosinusy kierunkowe 

 

o

x

u

u

cos

45

2

2

 

o

y

u

u

cos

60

2

1

 

 

o

z

u

u

cos

120

2

1

 

.......................................................................................... 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
cosinusy 
kierunkowe