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角度是向量嗎?

發布時間:2025-10-26閱讀(4)

角度不是向星,因為角度段有方向。在數學中,向量(也稱為歐幾里得向量、幾何向量、矢量),指具有大小和方向的量,它可以形象化地表示為帶箭頭的線段。箭頭所指:代表向量的方向;線段長度:代表向量的大小,與向量動應的量叫做數量(物理學中稱標量),數量(或標量)只有大小,沒有方向。

角度是一個數學概念。可以描述角的大小,即兩條相交直線中的任何一條與另一條相疊合時必須轉動的量,轉動在這兩條直線的所在平面上并繞交點進行。角度是用以量度角的單位,符號為°。一周角分為360等份,每份定義為1度(1°)。

向量的記法:印刷體記作粗體的字母(如a、b、u、v),書寫時在字母頂上加一小箭頭“→”。如果給定向量的起點(A)和終點(B),可將向量記作AB(并于頂上加→)。在空間直角坐標系中,也能把向量以數對形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。

在物理學和工程學中,幾何向量更常被稱為矢量。許多物理量都是矢量,比如一個物體的位移,球撞向墻而對其施加的力等等。與之相對的是標量,即只有大小而沒有方向的量。一些與向量有關的定義亦與物理概念有密切的聯系,例如向量勢對應于物理中的勢能。

幾何向量的概念在線性代數中經由抽象化,得到更一般的向量概念。此處向量定義為向量空間的元素,要注意這些抽象意義上的向量不一定以數對表示,大小和方向的概念亦不一定適用。因此,平日閱讀時需按照語境來區分文中所說的"向量"是哪一種概念。不過,依然可以找出一個向量空間的基來設置坐標系,也可以透過選取恰當的定義,在向量空間上界定范數和內積,這允許我們把抽象意義上的向量類比為具體的幾何向量。

向量具體運算法則:

向量的加法:

向量的加法滿足平行四邊形法則和三角形法則。

向量的加法OB OA=OC。

a b=(x x',y y')。

a 0=0 a=a。

向量加法的運算律:

交換律:a b=b a;

結合律:(a b) c=a (b c)。

向量的減法:

如果a、b是互為相反的向量,那么a=-b,b=-a,a b=0.0的反向量為0。

向量的減法:

AB-AC=CB.即“共同起點,指向被向量的減法減”

a=(x,y)b=(x',y') 則a-b=(x-x',y-y')。

數乘向量:

實數λ和向量a的乘積是一個向量,記作λa,且∣λa∣=∣λ∣·∣a∣。

當λ>0時,λa與a同方向;

向量的數乘:

當λ<0時,λa與a反方向;

向量的數乘當λ=0時,λa=0,方向任意。

當a=0時,對于任意實數λ,都有λa=0。

注:按定義知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。

實數λ叫做向量a的系數,乘數向量λa的幾何意義就是將表示向量a的有向線段伸長或壓縮。

當∣λ∣>1時,表示向量a的有向線段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸長為原來的∣λ∣倍;

當∣λ∣<1時,表示向量a的有向線段在原方向(λ>0)或××反方向(λ<0)上縮短為原來的∣λ∣倍。

數與向量的乘法滿足下面的運算律:

結合律:(λa)·b=λ(a·b)=(a·λb).

向量對于數的分配律(第一分配律):(λ μ)a=λa μa.

數對于向量的分配律(第二分配律):λ(a b)=λa λb.

數乘向量的消去律:① 如果實數λ≠0且λa=λb,那么a=b.② 如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ.

向量的數量積:

定義:已知兩個非零向量a,b.作OA=a,OB=b,則角AOB稱作向量a和向量b的夾角,記作〈a,b〉并規定0≤〈a,b〉≤π.

定義:兩個向量的數量積(內積、點積)是一個數量,記作a·b.若a、b不共線,則a·b=|a|·|b|·cos〈a,b〉;若a、b共線,則a·b= -∣a∣∣b∣.

向量的數量積的坐標表示:a·b=x·x' y·y'.

向量的數量積的運算律:

a·b=b·a(交換律);

(λa)·b=λ(a·b)(關于數乘法的結合律);

(a b)·c=a·c b·c(分配律);

向量的數量積的性質:

a·a=|a|的平方.

a⊥b 〈=〉a·b=0.

|a·b|≤|a|·|b|.(該公式證明如下:|a·b|=|a|·|b|·|cosα| 因為0≤|cosα|≤1,所以|a·b|≤|a|·|b|)

向量的數量積與實數運算的主要不同點:

向量的數量積不滿足結合律,即:(a·b)·c≠a·(b·c);例如:(a·b)^2≠a^2·b^2.

向量的數量積不滿足消去律,即:由 a·b=a·c (a≠0),推不出 b=c.

|a·b|≠|a|·|b|

由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b.

向量的向量積:

定義:兩個向量a和b的向量積(外積、叉積)是一個向量,記作a×b(這里并不是乘號,只是一種表示方法,與“·”不同,也可記做“∧”).若a、b不共線,則a×b的模是:∣a×b∣=|a|·|b|·sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按這個次序構成右手系.若a、b共線,則a×b=0.

向量的向量積性質:

∣a×b∣是以a和b為邊的平行四邊形面積.

a×a=0.

a垂直b〈=〉a×b=|a||b|.

向量的向量積運算律:

a×b=-b×a;

(λa)×b=λ(a×b)=a×(λb);

a×(b c)=a×b a×c.

注:向量沒有除法,“向量AB/向量CD”是沒有意義的.

三向量的混合積:

向量的混合積:

定義:給定空間三向量a、b、c,向量a、b的向量積a×b,再和向量c作數量積(a×b)·c,

向量的混合積所得的數叫做三向量a、b、c的混合積,記作(a,b,c)或(abc),即(abc)=(a,b,c)=(a×b)·c。

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