Линейные операции над векторами — это базовые математические действия, которые позволяют изменять векторы и комбинировать их. К основным операциям относятся сложение, вычитание и умножение вектора на число. 1) Сложение векторов Сложение векторов — это операция, результатом которой является новый вектор (сумма), полученный путем геометрического или алгебраического объединения двух или более исходных векторов. Геометрические способы:
- Правило треугольника: Для сложения векторов и нужно из конца вектора провести вектор . Суммой будет вектор, соединяющий начало первого вектора с концом второго. Правило параллелограмма: Если два вектора исходят из одной точки, их суммой является диагональ параллелограмма, построенного на этих векторах.
Алгебраический способ: Если векторы заданы своими координатами в n-мерном пространстве и , то их сумма вычисляется путем покомпонентного сложения: Свойства сложения:
- Коммутативность: Ассоциативность:
2) Разность векторов Разность векторов — это операция, обратная сложению. Разностью векторов и называется такой вектор , который в сумме с вектором дает вектор ( ). Геометрические способы:
- Правило треугольника (для разности): Чтобы найти , нужно совместить начала обоих векторов. Разностью будет вектор, направленный из конца вектора (вычитаемого) к концу вектора (уменьшаемого). Через противоположный вектор: Вычитание вектора можно представить как прибавление вектора, противоположного :
В этом случае вектор разворачивается на 180°, и выполняется стандартное сложение.
Алгебраический способ: Координаты разности векторов находятся путем вычитания соответствующих координат: Следующим шагом я могу разобрать операцию умножения вектора на число или продемонстрировать решение задачи на нахождение координат результирующего вектора.