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同济大学数学系《高等数学》(第7版)(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解试读:
第八章 向量代数与空间解析几何
8.1 复习笔记
一、向量及其线性运算
1.向量的概念(1)向量的定义
既有大小,又有方向的这一类量称为向量(或矢量).(2)向量的表示
①用有向线段表示向量;
②用黑体字母来表示向量.(3)自由向量
只考虑向量的大小和方向,不考虑起点的向量称为自由向量.(4)相等向量
大小相等且方向相同的向量.(5)向量的模
向量的大小称为向量的模.(6)单位向量
模等于1的向量称为单位向量.(7)零向量
模等于零的向量称为零向量,记作0或.(8)向量a与b的夹角
设两个非零向量a,b,任取空间一点O,作.规定不超过π的∠AOB(设
)
称为向量a与b的夹角(图8-1-1).记作或,即.
注:如果向量a与b中有一个是零向量,规定它们的夹角可以在0到π之间任意取值.
图8-1-1(9)向量平行
如果或π,称向量a与b平行,记作.(10)向量垂直
如果,称向量a与b垂直,记作a⊥b.(11)向量共线
两向量平行,又称两向量共线.(12)向量共面
设有k(k≥3)个向量,当把它们的起点放在同一点时,如果k个终点和公共起点在一个平面上,称这k个向量共面.
2.向量的线性运算(1)向量的加法
①定义
设有两个向量a与b,任取一点A,作,再以B为起点,作,连接AC(图8-1-2),则
向量称为向量a与b的和,记作a+b,即c=a+b.
图8-1-2
②运算规律
a.交换律a+b=b+a;
b.结合律(a+b)+c=a+(b+c).(2)向量的减法(差)
①负向量
a为一向量,与a的模相同而方向相反的向量称为a的负向量,记作-a.
②向量的差
向量b与a的差,即把向量-a加到向量b上,便得b与a的差b-a.
③向量加法和减法的不等式(3)向量与数的乘法
①定义
向量a与实数λ的乘积记作λa.
②乘积的模
模.
③乘积的运算规律
a.结合律
b.分配律(4)两向量平行的充要条件
向量,则b∥a⇔存在惟一的实数λ,使b=λa.
3.空间直角坐标系(1)坐标分解式
如图8-1-3所示,,则
设
则
上式称为向量r的坐标分解式,xi、yj和zk称为向量r沿三个坐标轴方向的分向量.(2)向径
向量称为点M关于原点O的向径.
图8-1-3
4.利用坐标作向量的线性运算
设,λ为实数,则
注:当向量时,向量相当于,坐标表示式为
即
5.向量的模、方向角、投影
试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]