К линейным операциям над векторами относятся операции умножения вектора на число и сложение векторов.
Определение 5. Под произведением вектора на число понимается вектор , удовлетворяющий следующим условиям:
1) ;
2) вектор коллинеарен вектору ();
3) векторы и направлены одинаково, если и противоположно, если .
Произведение вектора на число обозначается .
Замечание 1. Пусть , рассмотрим вектор , тогда . Векторы и коллинеарные и одинаково направлены, тогда - единичный вектор, сонаправленный с . Вектор - орт вектора , и обозначается 0, т.е. и или .
Замечание 2. Пусть дан вектор . Для любого коллинеарного ему вектора существует и притом одно число , удовлетворяющее равенству . Тогда и , если и одинаково направлены и , если они противоположно направлены.
Определение 6. Суммой двух векторов и , приведенных к общему началу, является диагональ параллелограмма ( см. рис. 1), построенного на этих векторах как на сторонах (правило параллелограмма). Правило треугольника:
начало следующего вектора поместить в конец предыдущего и вектор, соединяющий начало первого с концом последнего есть вектор суммы (см. рис. 2).
|
|
Чтобы сложить несколько векторов, достаточно начало каждого последующего вектора совместить с концом предыдущего, тогда замыкающий вектор, идущий из начала первого в конец последнего, будет вектором суммы (правило многоугольника см. рис. 3).
Если точка совпадает с точкой , то сумма векторов равна нулю.
Определение 7. Вектором, противоположным к данному вектору , называется вектор , модуль которого равен модулю вектора , а направление противоположно (см. рис. 4).
Определение 8. Под разностью двух векторов и понимается такой третий вектор , который при сложении с вычитаемым вектором дает уменьшаемый вектор .
Правило построения разности векторов и :
Приводим векторы и к общему началу, и соединяем концы векторов и . Вектор разности направлен из конца вычитаемого вектора () в конец уменьшаемого вектора ( см. рис. 5).