第三章 平面向量与矩阵
一 平面向量
1.向量的概念
(1)只需一个实数就可以表示的量为标量。如:长度、面积、体积等;既有大小又有方向的量为矢量或向量。如:力、位移、速度、风力等。
(2)向量的大小用向量的模来表示,记作a或AB,向量的模是一个标量。 (3)始边与中点重合的向量称为零向量,零向量记作0(书写可记0)易知0?0。 零向量的方向是不确定的,不是零的向量称为非零向量。
(4)方向相反或相同的两个向量称为平行向量,当两个向量平行时,这两个向量所在的直线平行或重合。
(5)若两个向量的模的大小相等,并且方向相同,那么称这两个向量为相等向量。 两个向量之间只有相等关系,他们不能比较大小。
(6)与向量a的模相等,方向相反的向量叫做a的负向量。记作-a
(7)我们把模为1的向量叫做单位向量,对于任何非零向量a,与它同方向的单位向量叫做向量a的单位向量。记作a0。向量a与其单位向量a0的关系:a0?1.向量的运算
(1)平行四边形法则:一般地,把以OA,OB为邻边的平行四边形OABC的对角线OC,叫做
a aOA与OB两个向量的和,记作OA+OB。
(2)三角形法则:由于向量满足AC=OB,所以在△OAC中OA+AC=OC (3)向量的加法交换律与结合律
①a?b?b?a ②(a?b)?c?a?b?c ③a?0?a ④a?(-a)?0
??(4)数与向量的乘法
①当k>0时,ka与a的方向相同,模为ka ②当k<0时,ka与a的方向相反,模为-ka ③当k?0时,ka=0是零向量。
向量的坐标法
(1)在平面直角坐标系内,以原点为始点,点P为终点的向量,叫做点P的位置向量,始点不在原点的向量。
(2)在平面直角坐标系内,与X轴同向,模为一的单位向量叫做X轴的单位向量,记作i 与Y轴同向,模为一的单位向量叫做Y轴的单位向量。记作j
(3)设点A和B的坐标为?x1,y1?和?x2,y2?
①OA=?x1,y1? OB=?x2,y2? ②AB??x2?x1,y2?y1? ③AB=
?x2?x1?2??y2?y1?2
(4)设a?x1i?y1j??x1,y1? b?x2i?y2j??x2,y2?
①a?b??x1?x2?i??y1?y2?j??x1?x2,y1?y2? ②a?b??x1?x2?i??y1?y2?j??x1?x2,y1?y2? ③Ka?Kx1i?Ky1j??Kx1,Ky1?
(5)非零向量a=?x1,y1? b=?x2,y2?,a∥b的充要条件是x1y2?x2y1
二 矩阵
1.矩阵的概念
(1)矩阵的定义:一般地,由m?n个数a(排成的m行n列,2,3……,m j?1,2,3……,n)iji?1的矩形数表,成为m行n列的矩阵。aij称为矩阵的元素。
(2)表中横向数据叫做矩阵的行,纵向数据叫做矩阵的列。
(3)当m?1时,矩阵只有一行,矩阵A称之为行矩阵;当n?1时,矩阵只有一列,矩阵B称之为列矩阵。
(4)当m?n时,矩阵行数与列数相等,称为N阶方阵。
(5)元素都是实数,称之为实矩阵,所有元素都是零的矩阵称之为零矩阵,记作0 2.矩阵的运算(设矩阵A和矩阵B) (1)kA=Ak
(2)?k1?k2?A?k1A?k2A (3)k?A?B??kA?kB
k1?k2A???k1k2?A
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