Что такое ненулевые коллинеарные векторы
Коллинеарные вектора
Два вектора называются коллинеа́рными, если они лежат на параллельных прямых или на одной прямой. Допусти́м, но не рекомендуется, синоним — «параллельные» векторы. Коллинеарные векторы могут быть одинаково направлены («сонаправлены») или противоположно направлены (в последнем случае их иногда называют «антиколлинеарными» или «антипараллельными»).
Содержание
Обозначения
Свойства коллинеарности
Пусть — векторы пространства
. Тогда верны следующие утверждения:
Другие объекты
Выше описанные критерии коллинеарности позволяют определить это понятие для векторов, понимаемых не в геометрическом смысле (а, например, как элементы произвольного линейного пространства).
Иногда коллинеарными называют те точки (или другие объекты), которые лежат на (принадлежат) одной прямой.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Коллинеарные вектора» в других словарях:
Коллинеарные векторы — Два вектора называются коллинеарными, если они лежат на параллельных прямых или на одной прямой. Допустим, но не рекомендуется, синоним «параллельные» векторы. Коллинеарные векторы могут быть одинаково направлены («сонаправлены») или… … Википедия
КОЛЛИНЕАРНЫЕ ВЕКТОРЫ — векторы, лежащие на одной прямой или на параллельных прямых. Для того чтобы два ненулевых вектора были коллинеарны, необходимо и достаточно, чтобы их координаты были пропорциональны. Нулевой вектор коллинеарен всякому вектору. Аналогично,… … Математическая энциклопедия
Коллинеарность — Два коллинеарных противоположно направленных вектора Два ненулевых (не равных 0) вектора называются … Википедия
Вектор — направленный отрезок прямой, или отрезок, один из концов которого называется началом вектора, а другой его концом. Различают: 1) коллинеарные векторы, лежащие на одной прямой или на параллельных прямых; 2) компланарные векторы, лежащие в одной… … Начала современного естествознания
Коллинеарность векторов, условия коллинеарности векторов.
Вектора, параллельные одной прямой или лежащие на одной прямой называют коллинеарными векторами (рис. 1).
рис. 1 |
Условия коллинеарности векторов
Два вектора будут коллинеарны при выполнении любого из этих условий:
Условие коллинеарности векторов 1. Два вектора a и b коллинеарны, если существует число n такое, что
N.B. Условие 2 неприменимо, если один из компонентов вектора равен нулю.
N.B. Условие 3 применимо только для трехмерных (пространственных) задач.
Доказательство третего условия коллинеарности
Пусть есть два коллинеарные вектора a = < ax ; ay ; az > и b = < nax ; nay ; naz >. Найдем их векторное произведение
Примеры задач на коллинеарность векторов
Примеры задач на коллинеарность векторов на плоскости
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности, которое в случае плоской задачи для векторов a и b примет вид:
ax | = | ay | . |
bx | by |
Вектора a и b коллинеарны т.к. | 1 | = | 2 | . |
4 | 8 |
Вектора a и с не коллинеарны т.к. | 1 | ≠ | 2 | . |
5 | 9 |
Вектора с и b не коллинеарны т.к. | 5 | ≠ | 9 | . |
4 | 8 |
Решение: Так как вектора содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся первым условием коллинеарности, найдем существует ли такое число n при котором:
n = | by | = | 6 | = 2 |
ay | 3 |
Найдем значение n a :
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности
ax | = | ay | . |
bx | by |
Решим это уравнение:
Ответ: вектора a и b коллинеарны при n = 6.
Примеры задач на коллинеарность векторов в пространстве
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности, которое в случае пространственной задачи для векторов a и b примет вид:
ax | = | ay | = | az | . |
bx | by | bz |
Вектора a и b коллинеарны т.к. 1 4 = 2 8 = 3 12
Вектора a и с не коллинеарны т.к. 1 5 = 2 10 ≠ 3 12
Вектора с и b не коллинеарны т.к. 5 4 = 10 8 ≠ 12 12
Решение: Так как вектора содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся первым условием коллинеарности, найдем существует ли такое число n при котором:
n = | by | = | 6 | = 2 |
ay | 3 |
Найдем значение n a :
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности
ax | = | ay | = | az | . |
bx | by | bz |
Из этого соотношения получим два уравнения:
3 | = | 2 |
9 | n |
3 | = | m |
9 | 12 |
Решим эти уравнения:
n = | 2 · 9 | = 6 |
3 |
m = | 3 · 12 | = 4 |
9 |
Ответ: вектора a и b коллинеарны при n = 6 и m = 4.
Условие коллинеарности векторов
В статье ниже рассмотрим условия, при которых векторы считаются коллинеарными, а также разберем тему на конкретных примерах. И, прежде чем приступить к обсуждению, напомним некоторые определения.
Коллинеарные векторы – ненулевые векторы, лежащие на одной прямой или на параллельных прямых. Нулевой вектор считается коллинеарным любому другому.
Данное определение дает возможность убедиться в коллинеарности векторов в их геометрическом отображении, однако точность такого способа может иметь погрешности, например, в зависимости, от качества самого чертежа. Поэтому обратимся к алгебраическому толкованию: сформируем условие, которое будет явным признаком коллинеарности.
Координатная форма условия коллинеарности векторов
Мы можем также получить еще одно условие коллинеарности векторов, опираясь на понятие их произведения.
Два ненулевых вектора коллинеарны тогда и только тогда, когда их векторное произведение равно нулевому вектору.
Рассмотрим применение условия коллинеарности на конкретных примерах.
Решение
Ответ: заданные векторы коллинеарны.
Решение
Решение
Согласно выведенному выше условию, векторы коллинеарны, если
b → = λ · a → ⇔ b x = λ · a x b y = λ · a y ⇔ p = λ · 2 3 = λ · 7
Ответ: при p = 6 7 заданные векторы коллинеарны.
Также распространены задачи на нахождения вектора, коллинеарного заданному. Решаются они без затруднений, основываясь на условии коллинеарности: : достаточным будет взять произвольное действительное число λ и определить вектор, коллинеарный данному.
Решение
Решение
Коллинеарные вектора
Два ненулевых вектора, направления которых совпадают или противоположны, называются коллинеарными.
Так, например, на рис. 20 векторы \(\overrightarrow
Если векторы а и b коллинеарны, то говорят также, что вектор а коллинеарен вектору b, а вектор b коллинеарен вектору а.
Нулевой вектор считается коллинеарным любому вектору.
Теорема (признак коллинеарности). Для того чтобы вектор а был коллинеарен ненулевому вектору b, необходимо и достаточно, чтобы существовало число k, удовлетворяющее условию
Достаточность. Если при некотором k равенство (1) выполняется, то векторы b и а коллинеарны по определению умножения вектора на число и определению коллинеарных векторов.
Необходимость. Пусть вектор а коллинеарен ненулевому вектору b. Возможны следующие три случая: а \(\upuparrows\) b, а \(\uparrow\downarrow\) b, а = 0.
Если а = 0, то а = 0 • b , т. е. равенство (1) выполняется при k= 0.
Задача. Доказать, что векторы \(\overrightarrow
Используя свойства операций над векторами, получим
По признаку коллинеарности векторов данные в условии векторы коллинеарны.
Коллинеарность векторов, условия коллинеарности векторов.
Вектора, параллельные одной прямой или лежащие на одной прямой называют коллинеарными векторами (рис. 1).
рис. 1 |
Условия коллинеарности векторов
Условие коллинеарности векторов 1. Два вектора a и b коллинеарны, если существует число n такое, что
N.B. Условие 2 неприменимо, если один из компонентов вектора равен нулю.
N.B. Условие 3 применимо только для трехмерных (пространственных) задач.
Доказательство третего условия коллинеарности
Пусть есть два коллинеарные вектора a = < ax ; ay ; az > и b = < nax ; nay ; naz >. Найдем их векторное произведение
Примеры задач на коллинеарность векторов
Примеры задач на коллинеарность векторов на плоскости
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности, которое в случае плоской задачи для векторов a и b примет вид:
ax | = | ay | . |
bx | by |
Вектора a и b коллинеарны т.к. | 1 | = | 2 | . |
4 | 8 |
Вектора a и с не коллинеарны т.к. | 1 | ≠ | 2 | . |
5 | 9 |
Вектора с и b не коллинеарны т.к. | 5 | ≠ | 9 | . |
4 | 8 |
Решение: Так как вектора содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся первым условием коллинеарности, найдем существует ли такое число n при котором:
n = | by | = | 6 | = 2 |
ay | 3 |
Найдем значение n a :
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности
ax | = | ay | . |
bx | by |
Решим это уравнение:
Ответ: вектора a и b коллинеарны при n = 6.
Примеры задач на коллинеарность векторов в пространстве
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности, которое в случае пространственной задачи для векторов a и b примет вид:
ax | = | ay | = | az | . |
bx | by | bz |
Вектора a и b коллинеарны т.к. | 1 | = | 2 | = | 3 | . |
4 | 8 | 12 |
Вектора a и с не коллинеарны т.к. | 1 | = | 2 | ≠ | 3 | . |
5 | 10 | 12 |
Вектора с и b не коллинеарны т.к. | 5 | = | 10 | ≠ | 12 | . |
4 | 8 | 12 |
Решение: Так как вектора содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся первым условием коллинеарности, найдем существует ли такое число n при котором:
n = | by | = | 6 | = 2 |
ay | 3 |
Найдем значение n a :
Решение: Так как вектора не содержат компоненты равные нулю, то воспользуемся вторым условием коллинеарности
ax | = | ay | = | az | . |
bx | by | bz |
Из этого соотношения получим два уравнения:
3 | = | 2 |
9 | n |
3 | = | m |
9 | 12 |
Решим эти уравнения:
n = | 2 · 9 | = 6 |
3 |
m = | 3 · 12 | = 4 |
9 |
Ответ: вектора a и b коллинеарны при n = 6 и m = 4.